Amplification-Free Attomolar Detection of Short Nucleic Acids with Upconversion Luminescence: Eliminating Nonspecific Binding by Hybridization Complex Transfer

化学 核酸 发光 核酸热力学 核酸定量 生物化学 DNA 基序列 光电子学 物理
作者
Jakub Máčala,Saara Kuusinen,Satu Lahtinen,Hans H. Gorris,Petr Skládal,Zdeněk Farka,Tero Soukka
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.4c05401
摘要

The anti-Stokes emission of photon upconversion nanoparticles (UCNPs) facilitates their use as labels for ultrasensitive detection in biological samples as infrared excitation does not induce autofluorescence at visible wavelengths. The detection of extremely low-abundance analytes, however, remains challenging as it is impossible to completely avoid nonspecific binding of label conjugates. To overcome this limitation, we developed a novel hybridization complex transfer technique using UCNP labels to detect short nucleic acids directly without target amplification. The assay involves capturing the target–label complexes on an initial solid phase, then using releasing oligonucleotides to specifically elute only the target–UCNP complexes and recapturing them on another solid phase. The nonspecifically adsorbed labels remain on the first solid phase, enabling background-free, ultrasensitive detection. When magnetic microparticles were used as the first solid phase in a sample volume of 120 μL, the assay achieved a limit of detection (LOD) of 310 aM, a 27-fold improvement over the reference assay without transfer. Moreover, the additional target-specific steps introduced in the complex transfer procedure improved the sequence specificity of the complex transfer assay compared with the reference assay. The suitability for clinical analysis was confirmed using spiked plasma samples, resulting in an LOD of 190 aM. By increasing the sample volume to 600 μL and using magnetic preconcentration, the LOD was improved to 46 aM. These results highlight the importance of background elimination in achieving ultralow LODs for the analysis of low-abundance biomarkers.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
芥菜种子完成签到 ,获得积分10
1秒前
故事别再烂尾完成签到 ,获得积分10
1秒前
万能图书馆应助孟子豪采纳,获得10
1秒前
ls完成签到,获得积分10
1秒前
费城青年完成签到,获得积分10
1秒前
我独舞完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
liangguangyuan完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
LiLy完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
灰太狼大王完成签到 ,获得积分10
4秒前
快乐小狗完成签到,获得积分10
6秒前
当当完成签到,获得积分10
6秒前
秋葵拌饭发布了新的文献求助10
7秒前
stephen完成签到,获得积分10
7秒前
02完成签到,获得积分10
7秒前
哟梦完成签到,获得积分10
7秒前
lawson完成签到,获得积分10
7秒前
123完成签到,获得积分10
7秒前
许诺完成签到,获得积分10
7秒前
拼搏绿柳完成签到,获得积分10
7秒前
song完成签到 ,获得积分10
8秒前
Xiaoxin_Ju完成签到,获得积分10
8秒前
SSSstriker完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
纯真采蓝发布了新的文献求助10
9秒前
linality发布了新的文献求助30
9秒前
9秒前
LLII完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
12秒前
tkp完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
江边鸟发布了新的文献求助20
13秒前
calm完成签到 ,获得积分10
14秒前
殷启维发布了新的文献求助30
14秒前
高分求助中
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger Heßler, Claudia, Rud 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 1000
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Barge Mooring (Oilfield Seamanship Series Volume 6) 600
ANSYS Workbench基础教程与实例详解 500
Spatial Political Economy: Uneven Development and the Production of Nature in Chile 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3327006
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2957313
关于积分的说明 8584446
捐赠科研通 2635231
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1442397
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 668283
邀请新用户注册赠送积分活动 655155