清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Advanced Detection of SARS-CoV-2 and Omicron Variants via MXene-Graphene Hybrid Biosensors Utilizing Nucleic Acid Probes

严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2) 2019年冠状病毒病(COVID-19) 生物传感器 核酸 纳米技术 核酸检测 石墨烯 2019-20冠状病毒爆发 材料科学 病毒学 化学 生物 生物化学 传染病(医学专业) 医学 爆发 病理 疾病
作者
Jiaoli Li,Yuwei Zhang,Congjie Wei,Yanxiao Li,Zhekun Peng,Hsin-Yin Chuang,Logan Pearce,Adrianus C. M. Boon,Yue‐Wern Huang,DongHyun Kim,Risheng Wang,Chenglin Wu
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (24): 28255-28272 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acsanm.4c05198
摘要

Low-cost biosensors that can rapidly and widely detect viruses are critical for faster diagnosis and treatment decision-making, especially for infections. The commonly used field-effect transistor is sensitive to the biomarker’s detection but struggles with precise detection, particularly of nontargets such as ions and proteins. To overcome this limitation, we developed a field-effect transistor biosensor design based on MXene-graphene materials to increase the accuracy and sensitivity of virus detection. Based on the hybridization process between two complementary DNA strands, single-stranded nucleic acids were immobilized on the sensing surface via 3-aminopropyltriethoxysilane and glutaraldehyde to capture the nucleic acids of the target virus. The addition of the MXene layer provides a reduced system capacitance and tuned bandgap compared to that of stand-alone graphene. This tuning can significantly enhance the sensitivity of the developed platform. The SARS-CoV-2 and its Omicron variant were used to validate the developed biosensor. The results showed high accuracy with detection limits as low as 1 × 10–21 and 1 × 10–22 mol/L (60.2 and 6.02 copies/L equivalently), for SARS-CoV-2 and its Omicron variant, respectively. Twenty-four clinical tests were also conducted using the developed ssDNA-MXene-graphene biosensors with patients’ nasopharyngeal swab samples. The biosensor’s results closely matched those of the reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR) detection but with a significantly shorter detection time, demonstrating the sensors’ real-time, in situ, practical application. This result also demonstrates the promising future of MXene-based biosensors for virus detection using nucleic acid probes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
爱思考的小笨笨完成签到,获得积分10
9秒前
20秒前
披着羊皮的狼完成签到 ,获得积分0
22秒前
我是笨蛋完成签到 ,获得积分10
42秒前
酷波er应助有魅力的千萍采纳,获得10
58秒前
John完成签到,获得积分10
1分钟前
李健应助王木木采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
王木木完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
我是老大应助一一采纳,获得10
1分钟前
苗苗完成签到 ,获得积分10
1分钟前
王木木发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
2分钟前
有魅力的千萍完成签到,获得积分20
2分钟前
沉默念瑶完成签到 ,获得积分10
2分钟前
OsamaKareem应助源孤律醒采纳,获得10
3分钟前
ZYD完成签到 ,获得积分10
3分钟前
4分钟前
完美世界应助陈维熙采纳,获得10
4分钟前
威武谷南发布了新的文献求助20
4分钟前
5分钟前
5分钟前
widesky777完成签到 ,获得积分0
5分钟前
郭星星完成签到,获得积分10
5分钟前
Lan完成签到 ,获得积分10
5分钟前
FeelingUnreal完成签到,获得积分10
5分钟前
GHOSTagw完成签到,获得积分10
5分钟前
星辰大海应助彭博采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
调皮凝芙发布了新的文献求助10
6分钟前
爆米花应助调皮凝芙采纳,获得10
6分钟前
咖啡完成签到 ,获得积分10
6分钟前
隐形的小蚂蚁完成签到,获得积分10
6分钟前
xinxin完成签到,获得积分10
6分钟前
7分钟前
彭博发布了新的文献求助10
7分钟前
7分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6427279
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8244395
关于积分的说明 17527846
捐赠科研通 5482601
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2894965
邀请新用户注册赠送积分活动 1871077
关于科研通互助平台的介绍 1709823