Aptamer-Based Electrochemical Microfluidic Biosensor for the Detection of <i>Cryptosporidium parvum</i>
Notice bibliographique
Résumé
Cryptosporidium parvum is a high-risk and opportunistic waterborne parasitic pathogen with highly infectious oocysts that can survive harsh environmental conditions for long periods. Current state-of-the-art methods are limited to lengthy imaging and antibody-based detection techniques that are slow, labor-intensive, and demand trained personnel. Therefore, the development of new sensing platforms for rapid and accurate identification at the point-of-care (POC) is essential to improve public health. Herein, we propose a novel electrochemical microfluidic aptasensor based on hierarchical 3D gold nano-/microislands (NMIs), functionalized with aptamers specific to C. parvum . We used aptamers as robust synthetic biorecognition elements with a remarkable ability to bind and discriminate among molecules to develop a highly selective biosensor. Also, the 3D gold NMIs feature a large active surface area that provides high sensitivity and a low limit of detection (LOD), especially when they are combined with aptamers,. The performance of the NMI aptasensor was assessed by testing the biosensor’s ability to detect different concentrations of C. parvum oocysts spiked in different sample matrices, i.e., buffer, tap water, and stool, within 40 min detection time. The electrochemical measurements showed an acceptable LOD of 5 oocysts mL –1 in buffer medium, as well as 10 oocysts mL –1 in stool and tap water media, over a wide linear range of 10–100,000 oocysts mL –1 . Moreover, the NMI aptasensor recognized C. parvum oocysts with high selectivity while exhibiting no significant cross-reactivity to other related coccidian parasites. The specific feasibility of the aptasensor was further demonstrated by the detection of the target C. parvum in patient stool samples. Our assay showed coherent results with microscopy and real-time quantitative polymerase chain reaction, achieving high sensitivity and specificity with a significant signal difference ( p < 0.001). Therefore, the proposed microfluidic electrochemical biosensor platform could be a stepping stone for the development of rapid and accurate detection of parasites at the POC.
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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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
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 ».