Label-Free, Ultralow Detection Limit DNA Biosensor Employing Tilted Fiber Bragg Grating Functionalized by 3-D Nanostructure Probes

检出限 生物传感器 光纤布拉格光栅 材料科学 激光线宽 DNA 光电子学 纳米技术 光学 激光器 化学 物理 波长 色谱法 生物化学
作者
Hongdan Wan,Yufang Chen,Zhongwei Liang,Jinxing Xiong,Cheng Wan,Zuxing Zhang
出处
期刊:IEEE Sensors Journal [IEEE Sensors Council]
卷期号:23 (13): 14153-14160 被引量:1
标识
DOI:10.1109/jsen.2023.3276911
摘要

A label-free, ultralow detection limit deoxyribonucleic acid (DNA) biosensor based on tilted fiber Bragg grating (TFBG) is proposed and demonstrated. The optical sensing interface of the TFBG is functioned by self-assembled 3-D tetrahedral DNA nanostructure (TDN) probes with the size of 17 base pairs to greatly enhance the sensing performance for DNA detection. DNA hybridization processes in various concentrations of target DNA solutions are monitored according to the transmission spectral evolution of the TFBG in real-time, interrogated by a narrow-linewidth laser source. Experimental results show that the detection response of the proposed DNA biosensor is ranged from 1 fM to 10 pM, with an ultralow detection limit of ~3.4 aM. Single nucleotide mismatch recognition is also achieved. As compared to the sensing performance using single-strand DNA (ssDNA) probes, the detection limit is about 1000 times lower for using the TDN probes. The proposed DNA biosensor possesses desirable merits as a label-free method, ultralow detection limit, high specificity, and fast response, making it a promising candidate for sensing applications in bioengineering, disease diagnosis, and environmental science.
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
beleve完成签到,获得积分10
3秒前
baroque完成签到 ,获得积分10
6秒前
yi完成签到,获得积分10
7秒前
Yunis完成签到 ,获得积分10
9秒前
行云流水完成签到,获得积分10
13秒前
隐形曼青应助baroque采纳,获得10
14秒前
英勇海完成签到 ,获得积分10
14秒前
我要读博士完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
无奈的豆沙包完成签到 ,获得积分10
20秒前
你好呀嘻嘻完成签到 ,获得积分10
20秒前
Lucas应助xiewuhua采纳,获得10
26秒前
mojomars完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
断章完成签到 ,获得积分10
31秒前
不良帅完成签到,获得积分10
33秒前
37秒前
xiewuhua发布了新的文献求助10
42秒前
紫陌完成签到,获得积分10
42秒前
聪明的秋天完成签到,获得积分10
42秒前
玩命的小虾米完成签到 ,获得积分10
46秒前
花菜炒肉完成签到 ,获得积分10
47秒前
lesyeuxdexx完成签到 ,获得积分10
49秒前
勤奋的立果完成签到 ,获得积分10
50秒前
53秒前
57秒前
cq_2完成签到,获得积分0
57秒前
杨永佳666完成签到 ,获得积分10
57秒前
HXL完成签到 ,获得积分10
58秒前
忧虑的花卷完成签到,获得积分10
59秒前
大气夜山完成签到 ,获得积分10
59秒前
coolplex完成签到 ,获得积分10
1分钟前
唐唐完成签到,获得积分10
1分钟前
隐形曼青应助xiewuhua采纳,获得30
1分钟前
坦率的惊蛰完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
波波完成签到 ,获得积分10
1分钟前
欧欧欧导完成签到,获得积分10
1分钟前
嘟嘟52edm完成签到 ,获得积分10
1分钟前
DrN完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
传播真理奋斗不息——中共中央编译局成立50周年纪念文集(1953—2003) 700
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
武汉作战 石川达三 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3811747
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3356021
关于积分的说明 10379150
捐赠科研通 3072972
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1688146
邀请新用户注册赠送积分活动 811860
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 766893