A Novel Electrochemical DNA Sensor Based on Redox Modulated Fluorescence Intensity
Notice bibliographique
Résumé
In clinical applications, a highly sensitive and specific biosensor is required for detecting the trace amount of genetic analyte1. There have been numerous techniques developed for improving the sensitivity and selectivity of the DNA biosensor. Many PCR-based techniques including gene sequencing and fluorescence quantitative polymerase chain reaction have shown advantages such as high accuracy and sensitivity2. However, these techniques are complicated to use and require professionally trained personal. On the other hand, electrochemistry-based measurements such as Square-wave Voltammetry and Cyclic Voltammetry usually assume the electron transfer kinetics of the redox-active monolayer assemblies are uniform. The signal generated is an average and the detailed information about the modified surface is difficult to obtain. Here we show a novel detection method using electrochemistry coupled with fluorescence microscopy. A mixed SAM composed of Methylene Blue (MB) or AlexaFluor488 (AF488) labeled single stranded DNA were electro-deposited on a single crystal gold bead electrode3. We observed a unique profile of fluorescence signal (AF488) modulated by the redox probe (MB) upon DNA hybridization events. In addition, we have found that different surface crystallographies exhibit different sensitivities to the complementary strand (e.g. target) which can be explained by differences in surface coverages4. We demonstrate a coupled electrochemical and fluorescence DNA sensor. References: Pheeney, C. G.; Barton, J. K. DNA Electrochemistry with Tethered Methylene Blue. Langmuir 2012, 28(17), 7063–7070. Santhanam, M.; Algov, I.; Alfonta, L. DNA/RNA Electrochemical Biosensing Devices a Future Replacement of PCR Methods for a Fast Epidemic Containment. Sensors (Switzerland) 2020, 20 (16), 1–15. Ma, T.; Bizzotto, D. Improved Thermal Stability and Homogeneity of Low Probe Density DNA SAMs Using Potential-Assisted Thiol-Exchange Assembly Methods. Chem. 2021. 93 (48), 15973–15981. Mirmomtaz, E.; M. Castronovo.; L. Casalis. Quantitative study of the effect of coverage on the hybridization efficiency of surface- bound DNA nanostructures. Nano Lett. 2008, 8 (12), 4134–4139. Figure 1
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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) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 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 ».