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Enregistrement W4408849657 · doi:10.70477/fief5112

MULTIVALENT APTAMER GENERATION THROUGH ROLLING CIRCLE AMPLIFICATION ON A NANOSTRUCTURED SURFACE FOR BIOSENSING APPLICATIONS

2024· article· en· W4408849657 sur OpenAlexaff
Seyed Vahid Hamidi, Arash Khorrami, I. Imman, Roozbeh Siavash, Sara Mahshid

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueDiatoms and Algae Research
Établissements canadiensMcGill University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésAptamerBiosensorRolling circle replicationNanotechnologyMaterials scienceSurface (topology)ChemistryDNABiologyMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Interest toward multivalent aptamers have been increased due their increased binding strength to target molecules, as they can attach to multiple sites at once, creating more stable interactions.This study introduces a method for creating and modifying multivalent aptamers on a surface using room temperature rolling circle amplification (RCA) technique and chemically modified primers.This technique involves attaching the primers to both flat screen-printed gold electrodes and nano-/microisland (NMI) electrodes where multivalent aptamers are then bio-synthesized and organized.These engineered aptamers were used to detect a specific target which is the severe acute respiratory syndrome corona virus 2 (SARS-CoV-2) spike protein (SP) in this study. KEYWORDS: Multimeric aptamers • rolling circle amplification • electrochemical impedance spectroscopy (EIS) • nano-/microislands structures. INTRODUCTION:Multivalency is in a bio-inspired approach which plays a crucial role in various natural interactions.Particularly, in cellular, bacterial, and viral contexts, multivalent interactions contribute significantly to enhanced affinity by clustering receptors on surfaces.Analytical methods targeting low-abundance substances can particularly benefit from multivalent interactions.Among various aptamer-based structures, multimeric aptamers stand out due to their inherent advantages, such as straightforward and cost-effective chemical synthesis, as well as tolerance to diverse chemical modifications 1 .Electrochemical transducers are valued for their simplicity, and portability, offering high sensitivity for point-of-care (POC) applications.They are popular because they are affordable, accurate, require minimal equipment, and being rapid 2 .Notably, label-free affinity-based assays, like multimeric aptamer-based assays, can be easily integrated into these platforms 3 .This study proposes a new biofunctionalization strategy for electrochemical biosensing using gold flat and NMI working electrodes (WEs) and room-temperature RCA.The label-free electrochemical impedance spectroscopy (EIS) multimeric aptasensors can detect SARS-CoV-2 SP in buffer and saliva at femtomolar concentrations within 10 minutes (5 minutes for incubation and 5 minutes for EIS measurement), demonstrating high selectivity and sensitivity.Experimental: Optically transparent ITO SPE from Metrohm, Canada, were used to create gold 3D hierarchical NMIs via electrodeposition.Synthesis of the 3D gold NMIs involved a solution containing HAuCl4 (Sigma Aldrich) at a concentration of 100 mM in an HCl (0.5 M) supporting electrolyte solution, conducted at an applied potential of -600 mV relative to an Ag/AgCl reference electrode (Fig. 1, i).WEs were bio-functionalized with multimeric aptamers by using RCA reaction and modified primers (Fig. 1, ii). RESULTS AND DISCUSSION:In this study we introduced a new approach for generating and biofunctionalizing multimeric aptamers on a surface using RCA.This bioinspired network, featuring multiple capturing domains, demonstrated a high-affinity attachment to the target of interest, leading to higher EIS signals compared to monomeric aptamers.The surface RCA process on both nano-/microislands (NMIs) and flat working electrodes WEs underwent comprehensive characterization using electrochemical, microscopy and gel electrophoresis techniques (Fig. 2).This enabled the determination of the optimal amplification time and surface structure for biosensing applications (Fig. 3, i and ii).The NMI-based multimeric aptasensors demonstrated greater sensitivity within the range of 10 to 10 6 fg/mL of SP in buffer and saliva, with a detection limit of as low as 2 fg/mL (Fig. 3, iii).

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 machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,002

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
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)0,0010,000

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 Opus0,063
Tête enseignante GPT0,346
Écart entre enseignants0,284 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
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

Citations0
Publié2024
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