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Enregistrement W3121924396 · doi:10.1371/journal.pntd.0009114

Pulse-Controlled Amplification–A new powerful tool for on-site diagnostics under resource limited conditions

2021· article· en· W3121924396 sur OpenAlexaff
Katharina Müller, Sarah Daßen, Scott A. Holowachuk, Katrin Zwirglmaier, Joachim Stehr, Federico Buersgens, Lars Ullerich, Kilian Stoecker

Notice bibliographique

RevuePLoS neglected tropical diseases · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueYersinia bacterium, plague, ectoparasites research
Établissements canadiensDefence Research and Development Canada
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésYersinia pestisMolecular diagnosticsPolymerase chain reactionNucleic acidNanotechnologyDigital polymerase chain reactionComputational biologyBiological systemComputer scienceBiologyMaterials scienceBioinformaticsGenetics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Molecular diagnostics has become essential in the identification of many infectious and neglected diseases, and the detection of nucleic acids often serves as the gold standard technique for most infectious agents. However, established techniques like polymerase chain reaction (PCR) are time-consuming laboratory-bound techniques while rapid tests such as Lateral Flow Immunochromatographic tests often lack the required sensitivity and/or specificity. METHODS/PRINCIPLE FINDINGS: Here we present an affordable, highly mobile alternative method for the rapid identification of infectious agents using pulse-controlled amplification (PCA). PCA is a next generation nucleic acid amplification technology that uses rapid energy pulses to heat microcyclers (micro-scale metal heating elements embedded directly in the amplification reaction) for a few microseconds, thus only heating a small fraction of the reaction volume. The heated microcyclers cool off nearly instantaneously, resulting in ultra-fast heating and cooling cycles during which classic amplification of a target sequence takes place. This reduces the overall amplification time by a factor of up to 10, enabling a sample-to-result workflow in just 15 minutes, while running on a small and portable prototype device. In this proof of principle study, we designed a PCA-assay for the detection of Yersinia pestis to demonstrate the efficacy of this technology. The observed detection limits were 434 copies per reaction (purified DNA) and 35 cells per reaction (crude sample) respectively of Yersinia pestis. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: PCA offers fast and decentralized molecular diagnostics and is applicable whenever rapid, on-site detection of infectious agents is needed, even under resource limited conditions. It combines the sensitivity and specificity of PCR with the rapidness and simplicity of hitherto existing rapid tests.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,005
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,885
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,005
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,018
Tête enseignante GPT0,283
Écart entre enseignants0,265 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations11
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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