Multiplexed Homogeneous Assays of Proteolytic Activity Using a Smartphone and Quantum Dots
Notice bibliographique
Résumé
Semiconductor quantum dot (QD) bioconjugates, with their unique and highly advantageous physicochemical and optical properties, have been extensively utilized as probes for bioanalysis and continue to generate widespread interest for these applications. An important consideration for expanding the utility of QDs and making their use routine is to make assays with QDs more accessible for laboratories that do not specialize in nanomaterials. Here, we show that digital color imaging of QD photoluminescence (PL) with a smartphone camera is a viable, easily accessible readout platform for quantitative, multiplexed, and real-time bioanalyses. Red-, green-, and blue-emitting CdSeS/ZnS QDs were conjugated with peptides that were labeled with a deep-red fluorescent dye, Alexa Fluor 647, and the dark quenchers, QSY9 and QSY35, respectively, to generate Förster resonance energy transfer (FRET) pairs sensitive to proteolytic activity. Changes in QD PL caused by the activity of picomolar to nanomolar concentrations of protease were detected as changes in the red-green-blue (RGB) channel intensities in digital color images. Importantly, measurements of replicate samples made with smartphone imaging and a sophisticated fluorescence plate reader yielded the same quantitative results, including initial proteolytic rates and specificity constants. Homogeneous two-plex and three-plex assays for the activity of trypsin, chymotrypsin, and enterokinase were demonstrated with RGB imaging. Given the ubiquity of smartphones, this work largely removes any instrumental impediments to the adoption of QDs as routine tools for bioanalysis in research laboratories and is a critical step toward the use of QDs for point-of-care diagnostics. This work also adds to the growing utility of smartphones in analytical methods by enabling multiplexed fluorimetric assays within a single sample volume and across multiple samples in parallel.
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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 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».