Quantum Dots as Simultaneous Acceptors and Donors in Time-Gated Förster Resonance Energy Transfer Relays: Characterization and Biosensing
Notice bibliographique
Résumé
The unique photophysical properties of semiconductor quantum dot (QD) bioconjugates offer many advantages for active sensing, imaging, and optical diagnostics. In particular, QDs have been widely adopted as either donors or acceptors in Förster resonance energy transfer (FRET)-based assays and biosensors. Here, we expand their utility by demonstrating that QDs can function in a simultaneous role as acceptors and donors within time-gated FRET relays. To achieve this configuration, the QD was used as a central nanoplatform and coassembled with peptides or oligonucleotides that were labeled with either a long lifetime luminescent terbium(III) complex (Tb) or a fluorescent dye, Alexa Fluor 647 (A647). Within the FRET relay, the QD served as a critical intermediary where (1) an excited-state Tb donor transferred energy to the ground-state QD following a suitable microsecond delay and (2) the QD subsequently transferred that energy to an A647 acceptor. A detailed photophysical analysis was undertaken for each step of the FRET relay. The assembly of increasing ratios of Tb/QD was found to linearly increase the magnitude of the FRET-sensitized time-gated QD photoluminescence intensity. Importantly, the Tb was found to sensitize the subsequent QD-A647 donor-acceptor FRET pair without significantly affecting the intrinsic energy transfer efficiency within the second step in the relay. The utility of incorporating QDs into this type of time-gated energy transfer configuration was demonstrated in prototypical bioassays for monitoring protease activity and nucleic acid hybridization; the latter included a dual target format where each orthogonal FRET step transduced a separate binding event. Potential benefits of this time-gated FRET approach include: eliminating background fluorescence, accessing two approximately independent FRET mechanisms in a single QD-bioconjugate, and multiplexed biosensing based on spectrotemporal resolution of QD-FRET without requiring multiple colors of QD.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 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 ».