We have devised a novel, highly sensitive, and selective approach for thrombin detection based on bio-barcode DNA (bio-bcDNA) by utilizing matrix assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS). Firstly, the target (thrombin) was captured by aptamer15 functionalized magnetic beads (MBs-apt15) and sandwich complex was formed with thrombin through the bio-bcDNA and aptamer29 (apt29) functionalized gold nanoparticles (apt15-MB/thrombin/apt29-AuNPs-bio-bcDNA) interaction. The sandwich complex was treated with potassium cyanide (KCN) to dissolve the AuNPs. The released bio-bcDNAs were collected by magnetic separation and analyzed by using MALDI-TOF MS. Under optimized conditions, this strategy exhibited a wide linear detection range from 1 nM to 1 aM with detection limit of 0.478 aM and also showed acceptable recovery for thrombin detection in complex biological matrices.
본 연구에서는 MALDI-TOF 질량분석법과 바이오 바코드 DNA (바이오 bcDNA )에 기반하여 트롬빈을 민감하고 선택적으로 검출 하는 방법을 개발하였다. 먼저 aptamer15(apt15) 이 부착된 자석 비드 ( MBs - apt15 )에 표적 ( 트롬빈 )이 포획되고, 바이오 bcDNA와 aptamer29 (apt29)이 부착된 금 나노 입자 사이의 상호작용을 통해 트롬빈은( apt15 - MB / 트롬빈 / apt29 - 금 나노 입자- 바이오 bcDNA)와 같이 샌드위치 복합체를 형성했다. 이후 샌드위치 복합체의 금 나노 입자를 해체시키기 위해 시안화 칼륨 ( KCN ) 처리를 했다. 방출 된 바이오 bcDNA를 자석 분리로 수거하였고, MALDI -TOF 질량분석기를 이용하여 분석 하였다. 최적화 된 조건에서, 이 검출법은 0.478 aM의 낮은 검출 한계와 1 nM 에서 1 aM까지 폭넓은 선형 검출 범위를 보였고 복잡한 생물학적 매트릭스에서도 트롬빈을 검출할 수 있었다.
