Development of a Bioactive Paper Sensor for Detection of Neurotoxins Using Piezoelectric Inkjet Printing of Sol−Gel-Derived Bioinks
Notice bibliographique
Résumé
There is an increasing interest in new strategies to rapidly detect analytes of clinical and environmental interest without the need for sophisticated instrumentation. As an example, the detection of acetylcholinesterase (AChE) inhibitors such as neurotoxins and organophosphates has implications for neuroscience, drug assessment, pharmaceutical development, and environmental monitoring. Functionalization of surfaces with multiple reagents, including enzymes and chromogenic reagents, is a critical component for the effective development of "dipstick" or lateral flow biosensors. Herein, we describe a novel paper-based solid-phase biosensor that utilizes piezoelectric inkjet printing of biocompatible, enzyme-doped, sol-gel-based inks to create colorimetric sensor strips. For this purpose, polyvinylamine (PVAm, which captures anionic agents) was first printed and then AChE was overprinted by sandwiching the enzyme within two layers of biocompatible sol-gel-derived silica on paper. AChE inhibitors, including paraoxon and aflatoxin B1, were detected successfully using this sensor by measuring the residual activity of AChE on paper, using Ellman's colorimetric assay, with capture of the 5-thio-2-nitrobenzoate (TNB(-)) product on the PVAm layer. The assay provided good detection limits (paraoxon, approximately 100 nM; aflatoxin B1, approximately 30 nM) and rapid response times (<5 min). Detection could be achieved either by eye or using a digital camera and image analysis software, avoiding the need for expensive and sophisticated instrumentation. We demonstrate that the bioactive paper strip can be used either as a dipstick or a lateral flow-based biosensor. The use of sol-gel-based entrapment produced a sensor that retained enzyme activity and gave reproducible results after storage at 4 degrees C for at least 60 days, making the system suitable for storage and use in the field.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».