Optical Detection of DNA and Proteins with Cationic Polythiophenes
Notice bibliographique
Résumé
In recent years, intense research has been carried out worldwide with the goal of developing simple, sensitive, and specific detection tools for biomedical applications. Along these lines, we reported in 2002 on cationic polythiophene derivatives able to provide ultrasensitive detection levels and the capability to distinguish perfect matches from oligonucleotides having as little as a single base mismatch. It was shown that the intrinsic fluorescence of the random-coil polymers quenches as a result of the planar, highly conjugated conformation adopted by the polymers when complexed with a single-strand DNA (ssDNA) capture probe but increases again after hybridization with the perfectly matched complementary strand. This change in fluorescence intensity is mainly due to a modification in the delocalization of pi electrons along the carbon chain backbone that occurs when switching between the two conformations. Thus, by monitoring, via the change in fluorescence intensity, the hybridization of the complementary ssDNA target with the "duplex", one could detect as little as 220 complementary target molecules in a 150 microL sample volume (0.36 zmol) in less than 1 hour. Building on this initial concept, we then reported that tagging the DNA probe with a suitable fluorophore dramatically increases the detection sensitivity. This novel molecular system involves the self-assembly of aggregates of duplexes in solution, prior to the introduction of the target, which allows a highly efficient resonance energy transfer (RET) between a "donor" (being the complex formed of the DNA double helix and the polymer chain wrapped around it) and a large number of neighboring "acceptors" (the fluorophores attached to the DNA probes). The massive intrinsic signal amplification (fluorescence chain reaction or FCR) provided by this novel integrated molecular system allows the specific detection of as little as five dsDNA copies in a 3 mL sample volume in only 5 minutes, without the need for prior amplification of the target. Clearly, direct and reliable detection of DNA hybridization without prior PCR amplification or chemical tagging of the genetic target is now possible with this methodology. We have also shown that proteins can be detected following a similar strategy. Impressive results have also been reported by direct and specific staining of targeted proteins. All these features have recently allowed the development of responsive polymeric supports for the detection of DNA and proteins. All these assays that do not require any chemical manipulation of the biological targets or sophisticated experimental procedures should soon lead to major advances in genomics and proteomics.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».