A low-cost, label-free DNA detection method in lab-on-chip format based on electrohydrodynamic instabilities, with application to long-range PCR
Notice bibliographique
Résumé
In order to evolve from a "chip in the lab" to a "lab on a chip" paradigm, there is still a strong demand for low-cost, portable detection technologies, notably for analytes at low concentrations. Here we report a new label-free DNA detection method with direct electronic read, and apply it to long-range PCR. This method uses a nonlinear electrohydrodynamic phenomenon: when subjected to high electric fields (typically above 100 V cm(-1)), suspensions of large polyelectrolytes, such as long DNA molecules, create "giant" dynamic concentration fluctuations. These fluctuations are associated with large conductivity inhomogeneities, and we use here a contact-mode local conductivity detector to detect these fluctuations. In order to decouple the detection electronics from the high voltage excitation one, an original "doubly symmetric" floating mode battery-operated detection scheme was developed. A wavelet analysis was then applied, to unravel from the chaotic character of the electohydrodynamic instabilities a scalar signal robustly reflecting the amplification of DNA. As a first proof of concept, we measured the products of the off-chip amplification of 10 kbp DNA from lambda phage DNA, achieving a sensitivity better than 100 fg DNA in the original 50 μl sample. This corresponds to the amplification products of less than 100 initial copies of target DNA. The companion enabling technologies developed to implement this new concept, i.e. the doubly symmetric contact conductivity detection and wavelet analysis, may also find various other applications in lab-on-chips.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».