Ultrasensitive Electrochemical Dnazyme Based Sensing Platform for Clinical Detection of Uropathogenic Escherichia coli
Notice bibliographique
Résumé
Urinary tract infections (UTIs) are one of the most ubiquitous bacterial infection diseases affecting half of the global population at least once in their lifetime. Given the occurrence of the false positive result in Dipstics and the time-consuming identification of bacteria using culturing method to detect UroPathogenic Escherichia coli (UPEC), there is the need for a point-of-care diagnostic platform that is reliable, sensitive, specific, cost-effective, fast and easy to use. With the advent electrochemical methods coupled with the specific biorecognition elements, the detection of any biomarker has become possible with one touch. Among many biorecognition molecules, DNAzymes are gaining attention due to their robustness, stability, specificity, and the ease of selection without prior knowledge of the biomarker. Their structure switching and functionality (RNA cleaving) can be utilized with redox active species (like methylene blue) to design highly sensitive and selective electrochemical assays for pathogen detection. In this work, we have developed a dual signaling electrochemical DNAzyme based platform for specific and sensitive detection of Escherichia coli (E.coli) in UTI patient urine samples. The two on-chip working electrodes named as release channel and capture channel are integrated with DNAzyme-redox barcode and DNA probe respectively. In the presence of the bacterial target the DNAzyme catalyzes the cleavage of the redox DNA barcode in the release channel, which is subsequently translated into a redox signal upon hybridization with the probe on the capture channel. The differential signal generated by the two channels in the sensor demonstrated the sensitive detection of 10 CFU for E.coli in buffer and urine. Additionally, the sensor specifically detected E. coli in the presence of a panel of other gram positive and negative bacteria. Clinical validation of the assay was performed using 40 E.coli+ and E.coli- patient urine delineating a clinical sensitivity of 100% and specificity of 78% in a 30 minute testing time. This cost effective, reagent-free, time-efficient, and amplification-free electrochemical assay is suitable for detecting a wide range of pathogens, also alleviates the additional knowledge requirement of the biomarker as compared to other protein and aptamer-based assay. With the advancement in the chip fabrication and microfluidics, this assay can also be multiplexed with other pathogen for simultaneous detection of multiple pathogens in a single urine sample.
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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 | 0,000 | 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 | 0,001 |
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 ».