基因组DNA中的5-羟甲基胞嘧啶(5hmC-DNA)是一种主要的表观遗传标记，在癌症进展等广泛的生物过程中起着关键作用。然而，由于5hmC-DNA丰度低以及非靶标干扰严重高效检测5hmC-DNA，特别是从高度复杂的生物标本中，仍然是一个严峻的挑战。

我院杨根研究团队利用MXene作为信号助推器，提出了一种电化学生物传感技术，用于从复杂生物样品中超灵敏地检测5hmC-DNA。该技术将5hmC羟基的酶催化转化、5hmC-dna靶标的序列特异性识别和简便的电化学反应结合在一起。值得注意的是，纳米尺寸的Ti3C2Tx MXene作为一种高导电性的介质被引入，能够极大地增强信号。该技术不仅在广泛的5hmC- dna范围内(1.0 × 10−13-1.0 × 10−9 m)具有良好的线性响应，最低检测限为59 fM，而且对包括胞嘧啶(C)-和5-甲基胞嘧啶(5mC)在内的5hmC类似物具有良好的选择性。更重要的是，概念验证证明了该技术的非凡能力，可以直接从包括细胞基因组提取物和辐照或未辐照小鼠血清在内的复杂背景中检测5hmC-DNA，这表明其在早期癌症筛查等多种应用方面具有很大的潜力。

图. 从复杂背景中电化学检测 5 hmC-DNA 的示意图，包括样品预处理和 MXene 增强的电化学检测。DBCO，二苯并环辛炔。

相关科研成果以MXene Boosted Ultrasensitive Electrochemical Detection of 5-Hydroxymethylcytosine in Genomic DNA from Complex Backgrounds为题发表在Advanced Functional Materials(IF:19.0)。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202313118