Photoluminescence model for a hybrid aptamer-GaAs optical biosensor
Notice bibliographique
Résumé
The present work describes the development of a hybrid GaAs-aptamers biosensor for the label-free detection of adenosine 5′-triphosphate (ATP). The implemented sensing strategy relies on the sensitivity of the GaAs photoluminescence (PL) emission to the local environment at its surface. Specifically, GaAs substrates were chemically modified with thiol-derivatized oligonucleotide aptamers following conventional condensed-phase deposition techniques and exposed to the target ATP molecules. The resulting modification in the PL intensity is attributed to a specific biorecognition interaction between the aptamer receptors and the ATP target and, more importantly, the accompanying ligand-induced structural change in the aptamer conformation. Since the negatively charged aptamer probes are covalently anchored to the substrate surface, the sensing mechanism can be understood in terms of a change in the surface charge distribution and thereby, the width of the nonemissive GaAs surface depletion layer. Biosensors fabricated with aptamer probes of various lengths indicate a strand length-dependent nature of the luminescence response to the biorecognition events, with longer aptamers yielding a greater PL enhancement. Results provided by several control experiments demonstrate the sensitivity, specificity, and selectivity of the proposed biosensor in accurately identifying ATP. Modeling the performance data by means of Poisson–Boltzmann statistics in combination with the GaAs depletion layer model shows a good correlation between the structural conformation of the aptamers and the PL yield of the underlying substrate. Collectively, the results described within indicate the promise of the prospective luminescence-based GaAs-aptamer biosensor for use in real-time sensing assays requiring a straightforward and efficient means of label-free analytical detection.
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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 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,002 |
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 ».