Electrochemical Immuno-Biosensors on Nanostructured Electrodes for Rapid Sensitive Detection of Disease Biomarkers
Notice bibliographique
Résumé
Development of rapid tests for quantitative detection of analytes in complex matrices, plays an important role in medical diagnostics, prognostics and therapeutics. Current methods for molecular diagnostics are time-consuming and multiple-step reliant on well-trained technicians and fully-equipped laboratories to provide quantitative detection of biomarkers. In this case, the challenges to overcome the sensitivity and selectivity of working directly in biological fluids in a timely manner have always been the main step for the development of such rapid tests. Electrochemical sensors, analogous to glucometer, are known to be rapid with the ability to provide direct electronic signal without any interference from the biological phenomena. When functionalized with specific biological substances, they intend to provide the required specificity in addition to signal selectivity in biological fluids. Inspired by nature, we design biorecognition probes that are combined with newest advancement in the engineering for the development of electrochemical immune-biosensors. These molecular recognition probes are designed using the ability of antibodies to bind antigens, and DNA construct to hybridize to the complementary construct, to create specificity for direct detection in complex media. On the other hand, we rely on the innovative approaches in nanomaterials, surface sciences, and self-assembly techniques to improve the conductivity and sensitivity of electrode surface. This includes the incorporation of high-curvature nanostructured microelectrodes that helps with the efficiency of molecular interactions at the surface and the transfer of electrons for the ease of signal transduction. In this regard, we fabricate small-scale nanostructured electrodes and engineer the surface for the immobilization of the biomolecular monolayer at the interface to provide the desired specificity for biomarkers in real biological samples, e.g. whole blood. We adapted our nano-bio-sensors for translational applications such as (1) at-line monitoring of signaling proteins in hematopoietic stem cell expansion, (2) rapid diagnosis of pathogenic infections through quantitative detection of antibodies directly in patient samples, and (3) rapid diagnosis of inner ear disorders based on the detection of blood biomarkers. We showed that our electrochemical immune-biosensors are capable of detecting at therapeutic concentrations with tunable ranges while performing in a 10 µL sample within less than 30 minutes.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 | 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) | 0,001 | 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 ».