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 物理 量子力学
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
1秒前
1秒前
1秒前
桐桐的应助被个性的荆采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
marimo发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
丘比特的应助被HAHA采纳,获得10
3秒前
薇儿发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Miraitowa发布了新的文献求助10
3秒前
yimax发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6.4的应助被oubu采纳,获得10
4秒前
lijing199109发布了新的文献求助30
4秒前
科研通AI6.2的应助被Cseay采纳,获得10
5秒前
5秒前
lly2021发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
科研通AI6.2的应助被学术雷锋采纳,获得10
5秒前
5秒前
欢呼墨镜发布了新的文献求助10
7秒前
烟花的应助被有魅力的白玉采纳,获得10
7秒前
7秒前
勿念发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
怡然芝麻发布了新的文献求助10
7秒前
英吉利25发布了新的文献求助30
7秒前
7秒前
科研通AI6.2的应助被学术雷锋采纳,获得10
8秒前
苹果灰狼完成签到,获得积分10
8秒前
桐桐的应助被顺其自然采纳,获得10
8秒前
my发布了新的文献求助10
8秒前
CHUAHCUAH发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
小贱牛发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
10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
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Les Mots du discours 600
OREDA手册2009年第5版 500
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8112881
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9519580
关于积分的说明 21525268
捐赠科研通 7690735
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3412617
关于科研通互助平台的介绍 2539169
邀请新用户注册赠送积分活动 2452526