Ultrafast VCSEL-based plasmonic polymerase chain reaction with real-time label-free amplicon detection for point-of-care diagnostics
Notice bibliographique
Résumé
Recent progress in microfluidics and optical systems has made enormous impact in the advancement of nucleic acid amplification and detection. However, commercial and currently reported microfluidic PCR devices have not yet found their utilization in point-of-care (POC) applications. This is due to long amplification time, high power requirement, and bulky size of commercial PCR machines or cost-inefficiency, complex fabrication and operation of microfluidic chips. In this work, we present a compact PCR device in which fast amplification is accomplished by photothermal heating of gold nanorods evenly dispersed in PCR reaction by a vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL). This thermocycler offers sub-ten-minute amplification time for 30 thermal cycles with high temperature stability and PCR products comparable to conventional bench-top machines. The proposed device is approximately 100mm×50mm×50mm in size, and its small footprint is obtained by hardware miniaturization. Retaining conventional sample volumes (20μL) makes our device more user-friendly in terms of sample loading and capable of more sensitive amplicon detection for on-site assays. Also, its cost-effectiveness due to disposable AuNRs and inexpensive light source outweigh surface plasmon heating methods utilizing embedded Au films with limited lifetimes and other previously presented plasmonic thermocyclers.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
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 ».