Smartphone-assisted detection of nucleic acids by light-harvesting FRET-based nanoprobe

费斯特共振能量转移 纳米探针 罗丹明6G 荧光 光化学 检出限 化学 生物传感器 纳米颗粒 材料科学 纳米技术 色谱法 有机化学 分子 量子力学 物理
作者
Caterina Severi,Nina Melnychuk,Andrey S. Klymchenko
出处
期刊:Biosensors and Bioelectronics [Elsevier BV]
卷期号:168: 112515-112515 被引量:48
标识
DOI:10.1016/j.bios.2020.112515
摘要

Point-of-care assays for optical detection of biomolecular markers attract growing attention, because of their capacity to provide rapid and inexpensive diagnostics of cancer and infectious diseases. Here, we designed a nanoprobe compatible with a smartphone RGB camera for detection of nucleic acids. It is based on light-harvesting polymeric nanoparticles (NPs) encapsulating green fluorescent donor dyes that undergo efficient Förster Resonance Energy Transfer (FRET) to red fluorescent acceptor hybridized at the particle surface. Green-emitting NPs are based on rhodamine 110 and 6G dyes paired with bulky hydrophobic counterions, which prevent dye self-quenching and ensure efficient energy transfer. Their surface is functionalized with a capture DNA sequence for cancer marker survivin, hybridized with a short oligonucleotide bearing FRET acceptor ATTO647N. Obtained 40-nm poly(methyl methacrylate)-based NP probe, encapsulating octadecyl rhodamine 6G dyes with tetrakis(perfluoro-tert-butoxy)aluminate counterions (~6000 dyes per NP), and bearing 65 acceptors, shows efficient FRET with >20% quantum yield and a signal amplification (antenna effect) of 25. It exhibits ratiometric response to the target DNA by FRET acceptor displacement and enables DNA detection in solution by fluorescence spectroscopy (limit of detection 3 pM) and on surfaces at the single-particle level using two-color fluorescence microscopy. Using a smartphone RGB camera, the nanoprobe response can be readily detected at 10 pM target in true color and in red-to-green ratio images. Thus, our FRET-based nanoparticle biosensor enables detection of nucleic acid targets using a smartphone coupled to an appropriate optical setup, opening the way to simple and inexpensive point-of-care assays.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
周默发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Lucien发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
魔幻的如冰完成签到,获得积分10
2秒前
Truman发布了新的文献求助10
2秒前
SHAOQIANG完成签到,获得积分10
2秒前
勤奋的花卷完成签到 ,获得积分10
2秒前
yun发布了新的文献求助10
4秒前
123关闭了123文献求助
4秒前
5秒前
落后的紫真完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
5秒前
Pomelo完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
Lucas应助berserker采纳,获得10
6秒前
林yu发布了新的文献求助10
7秒前
费劲来到这的Rua完成签到,获得积分10
7秒前
研友_Lpawrn发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
清脆的乌冬面完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
黄嘉仪发布了新的文献求助10
9秒前
Sea_U应助aaaaa采纳,获得10
10秒前
SHAOQIANG发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
lllkkk发布了新的文献求助30
10秒前
11秒前
11秒前
Lzz发布了新的文献求助10
11秒前
田様应助37采纳,获得10
11秒前
tester_gater发布了新的文献求助20
11秒前
Druid发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6540339
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8331519
关于积分的说明 17853504
捐赠科研通 5645797
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2936206
邀请新用户注册赠送积分活动 1912300
关于科研通互助平台的介绍 1773111