Camera-Based Ratiometric Fluorescence Transduction of Nucleic Acid Hybridization with Reagentless Signal Amplification on a Paper-Based Platform Using Immobilized Quantum Dots as Donors
Notice bibliographique
Résumé
Paper-based diagnostic assays are gaining increasing popularity for their potential application in resource-limited settings and for point-of-care screening. Achievement of high sensitivity with precision and accuracy can be challenging when using paper substrates. Herein, we implement the red-green-blue color palette of a digital camera for quantitative ratiometric transduction of nucleic acid hybridization on a paper-based platform using immobilized quantum dots (QDs) as donors in fluorescence resonance energy transfer (FRET). A nonenzymatic and reagentless means of signal enhancement for QD-FRET assays on paper substrates is based on the use of dry paper substrates for data acquisition. This approach offered at least a 10-fold higher assay sensitivity and at least a 10-fold lower limit of detection (LOD) as compared to hydrated paper substrates. The surface of paper was modified with imidazole groups to assemble a transduction interface that consisted of immobilized QD-probe oligonucleotide conjugates. Green-emitting QDs (gQDs) served as donors with Cy3 as an acceptor. A hybridization event that brought the Cy3 acceptor dye in close proximity to the surface of immobilized gQDs was responsible for a FRET-sensitized emission from the acceptor dye, which served as an analytical signal. A hand-held UV lamp was used as an excitation source and ratiometric analysis using an iPad camera was possible by a relative intensity analysis of the red (Cy3 photoluminescence (PL)) and green (gQD PL) color channels of the digital camera. For digital imaging using an iPad camera, the LOD of the assay in a sandwich format was 450 fmol with a dynamic range spanning 2 orders of magnitude, while an epifluorescence microscope detection platform offered a LOD of 30 fmol and a dynamic range spanning 3 orders of magnitude. The selectivity of the hybridization assay was demonstrated by detection of a single nucleotide polymorphism at a contrast ratio of 60:1. This work provides an important framework for the integration of QD-FRET methods with digital imaging for a ratiometric transduction of nucleic acid hybridization on a paper-based platform.
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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) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 ».