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Enregistrement W6997162248

Ultrafast plasmonic and real-time label-free polymerase chain reaction for point-of-care diagnostics

2021· dissertation· en· W6997162248 sur OpenAlexafffund

Notice bibliographique

RevueeScholarship@McGill (McGill) · 2021
Typedissertation
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueBiosensors and Analytical Detection
Établissements canadiensMcGill University
Organismes subventionnairesGenome Canada
Mots-clésAmpliconPolymerase chain reactionRecombinase Polymerase AmplificationPlasmonApplications of PCRMolecular diagnosticsLigase chain reactionMultiple displacement amplificationDigital polymerase chain reaction
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

In response to the need of the world's medical community for accurate and immediate identification of infectious diseases, many researchers have focused on adapting the gold-standard molecular diagnostic method, polymerase chain reaction (PCR), to point-of-care (POC) applications.Despite all advances in microfluidic PCR as an alternative to bulky, slow, and powerintensive conventional thermocyclers, a simple-to-operate/fabricate PCR device is still lacking.In this thesis, we introduce a miniature plasmonic PCR thermocycler in which fast DNA amplification is derived from efficient photothermal heating of suspended gold nanorods (AuNRs) inside PCR reaction by a small-scale vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL).Using this method, we demonstrate 30 cycle-assay time of sub-ten-minute for successful Chlamydia Trachomatis DNA amplification in 20 µL total PCR sample volume containing 2.5 nM AuNRs.Furthermore, we report an ultrasensitive real-time amplicon detection strategy which is based on cycle-by-cycle monitoring 260 nm absorption of PCR reaction.This was accomplished by irradiating PCR sample with a UV LED and collecting the transmitted optical power by a photodetector.UV absorption dependency on nucleotides' structural degree of freedom gives rise to distinctive features in the shape of UV amplification curves for PCR results determination (success/fail) and amplicon quantification with a high detection sensitivity of one DNA copy.This is the first demonstration of a compact plasmonic thermocycler combined with a real-time fluorophore-free quantitative amplicon detection system.The small footprint of the proposed PCR device stems from hardware miniaturization while abundant sample volume facilitates highly sensitive detection and fluid-handling required for on-field sample analysis.This simple, portable, and rapid PCR device is the first proof-of-concept demonstration of combining plasmonic DNA amplification and UV detection towards POC molecular diagnostics.More importantly, the realtime detection method is universal and purely optical solely dependent on standard PCR reagent (nucleotides) circumventing the need for the complicated and costly design of target-specific probes.I wish to express my love and gratitude to my parents.My parents

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)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
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: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,007

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

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.

Tête enseignante Opus0,007
Tête enseignante GPT0,212
Écart entre enseignants0,204 · 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
GenreMéthodes

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
Publié2021
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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