Light-Driven Photocatalytic–Photothermal Synergetic System for Portable and Sensitive Nucleic Acid Quantification

光热治疗 化学 核酸 微流控 检出限 光热效应 再现性 纳米技术 光催化 信号(编程语言) DNA 生物物理学 组合化学 色谱法 催化作用 生物化学 生物 计算机科学 材料科学 程序设计语言
作者
Shan He,Huiting Lian,Xuegong Cao,Bin Liu,Xiaofeng Wei
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:95 (48): 17613-17621 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.3c03274
摘要

Photosensitizers and photothermal agents have attracted increasing attention for in vitro diagnosis, but the combination remains challenging. Herein, a light-driven photocatalytic–photothermal synergetic system integrated microfluidic distance-based analytical device (PCPT-μDAD) for visual, portable, sensitive, and quantitative detection of targets was developed. Target DNA was recognized and initiated the hybridization chain reaction to form a double-stranded DNA/SYBR Green I (dsDNA/SG-I) complex. By applying the photosensitization of the dsDNA/SG-I complex and the photothermal effect of oxidized 3,3′,5,5′-tetramethylbenzidine, the target concentration can effectively translate into a visual distance signal readout. Importantly, the light-driven PCPT-μDAD greatly improves the controllability of catalytic reactions and signal amplification efficiency. The light-driven PCPT-μDAD shows a low limit of detection (fM level), good stability, and high reproducibility for nucleic acid detection.
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