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]
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
Heyley发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
小二郎应助Ancestor采纳,获得10
1秒前
星辰大海应助Zhang采纳,获得10
3秒前
熙熙完成签到,获得积分10
3秒前
QJL完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
狸花小喵完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
孤独完成签到 ,获得积分20
8秒前
打打应助hyodong采纳,获得10
8秒前
9秒前
Gavin发布了新的文献求助10
9秒前
无限的雨梅完成签到 ,获得积分10
10秒前
阿拉发布了新的文献求助10
10秒前
lololing完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
15秒前
Shin发布了新的文献求助10
17秒前
kekemu完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
hyodong发布了新的文献求助10
19秒前
Mika完成签到 ,获得积分10
20秒前
Lpyyy完成签到,获得积分10
22秒前
科目三应助儒雅芙蓉采纳,获得10
22秒前
家欣发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
热情白晴完成签到,获得积分20
23秒前
23秒前
ricardo应助xs采纳,获得10
24秒前
24秒前
26秒前
思敏完成签到,获得积分20
28秒前
28秒前
28秒前
天天快乐应助家欣采纳,获得10
29秒前
29秒前
29秒前
woshiwuziq应助pinxin采纳,获得20
31秒前
new完成签到,获得积分10
32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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Research for Social Workers 1000
Mastering New Drug Applications: A Step-by-Step Guide (Mastering the FDA Approval Process Book 1) 800
The Social Psychology of Citizenship 600
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5912187
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6831436
关于积分的说明 15785215
捐赠科研通 5037204
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2711599
邀请新用户注册赠送积分活动 1661950
关于科研通互助平台的介绍 1603905