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
小透明发布了新的文献求助10
刚刚
脑洞疼应助xaaaa采纳,获得30
刚刚
可爱花瓣发布了新的文献求助10
1秒前
鲤鱼平安发布了新的文献求助10
1秒前
5秒前
椰子完成签到,获得积分10
6秒前
Tourbillon发布了新的文献求助10
8秒前
北北贝贝完成签到,获得积分20
9秒前
lenetivy发布了新的文献求助40
9秒前
dyx完成签到,获得积分10
10秒前
思源应助yzy采纳,获得30
11秒前
11秒前
英俊的铭应助鲤鱼平安采纳,获得10
13秒前
MY发布了新的文献求助10
14秒前
英俊延恶完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
lemon完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
sll完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
小透明发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
大个应助风趣的青采纳,获得10
20秒前
genguzhuandi发布了新的文献求助10
20秒前
lqs完成签到,获得积分10
21秒前
xiaojiezhang发布了新的文献求助10
21秒前
xaaaa发布了新的文献求助30
22秒前
23秒前
23秒前
23秒前
ty完成签到 ,获得积分10
25秒前
李健发布了新的文献求助10
25秒前
细心雅柔完成签到,获得积分20
26秒前
26秒前
28秒前
kk发布了新的文献求助10
29秒前
lenetivy发布了新的文献求助20
29秒前
30秒前
科研通AI6.2应助genguzhuandi采纳,获得10
30秒前
31秒前
高分求助中
(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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Petrology and Plate Tectonics 800
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 540
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7053430
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8717534
关于积分的说明 18456549
捐赠科研通 6572695
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3120929
关于科研通互助平台的介绍 2210173
邀请新用户注册赠送积分活动 2096678