Integrating programmable DNAzymes with electrical readout for rapid and culture-free bacterial detection using a handheld platform

脱氧核酶 移动设备 检出限 化学 计算机硬件 纳米技术 色谱法 计算机科学 材料科学 操作系统
作者
Richa Pandey,Dingran Chang,Marek Smieja,Todd Hoare,Yingfu Li,Leyla Soleymani
出处
期刊:Nature Chemistry [Nature Portfolio]
卷期号:13 (9): 895-901 被引量:116
标识
DOI:10.1038/s41557-021-00718-x
摘要

The detection and identification of bacteria currently rely on enrichment steps such as bacterial culture and nucleic acid amplification to increase the concentration of target analytes. These steps increase assay time, cost and complexity, making it difficult to realize a truly rapid point-of-care test. Here we report the development of an electrical assay that uses electroactive RNA-cleaving DNAzymes (e-RCDs) to identify specific bacterial targets and subsequently release a DNA barcode for transducing a signal onto an electrical chip. Integrating e-RCDs into a two-channel electrical chip with nanostructured electrodes provides the analytical sensitivity and specificity needed for clinical analysis. The e-RCD assay is capable of detecting 10 CFU (equivalent to 1,000 CFU ml–1) of Escherichia coli selectively from a panel containing multiple non-specific bacterial species. Clinical evaluation of this assay using 41 patient urine samples demonstrated a diagnostic sensitivity of 100% and specificity of 78% at an analysis time of less than one hour compared with the several hours needed for currently used culture-based methods. Methods to detect and identify bacteria typically rely on enrichment steps such as bacterial culture and nucleic acid amplification. Now, an assay for detecting bacteria based on a two-channel electrical chip that combines electroactive DNAzymes with an electrochemical readout, has been developed. This assay enables reagentless and culture-free detection of bacteria in clinical samples.
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
123完成签到,获得积分10
刚刚
芒果完成签到 ,获得积分10
刚刚
nananana完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
run完成签到 ,获得积分10
1秒前
中国大陆完成签到,获得积分10
1秒前
lumangxiaozi完成签到,获得积分10
1秒前
呆萌的忆山完成签到,获得积分10
2秒前
聪慧的幻巧完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
傲娇的秋莲完成签到,获得积分10
2秒前
超级大着完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
平常莹芝完成签到,获得积分0
3秒前
BrillSpikes完成签到,获得积分10
3秒前
堇色安年完成签到,获得积分10
3秒前
Alex给shunshun51213的求助进行了留言
3秒前
XuanXuan完成签到,获得积分10
4秒前
上官若男应助迅捷海狸采纳,获得10
4秒前
文龙完成签到,获得积分10
4秒前
蒋蒋完成签到 ,获得积分10
4秒前
研友_8oYg4n完成签到,获得积分10
5秒前
stride21完成签到,获得积分10
5秒前
团团完成签到,获得积分10
5秒前
李健的粉丝团团长应助666采纳,获得10
5秒前
专一的书雪完成签到,获得积分10
5秒前
zhuling完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
苗条映菱发布了新的文献求助30
6秒前
Roy007完成签到,获得积分10
7秒前
光头流浪记完成签到,获得积分10
7秒前
siyi完成签到 ,获得积分10
7秒前
刘荣圣发布了新的文献求助10
7秒前
Wefaily发布了新的文献求助10
7秒前
lindo完成签到 ,获得积分10
8秒前
fanch1122完成签到,获得积分10
8秒前
饱满的幼蓉完成签到 ,获得积分10
8秒前
大个应助脱节的骨头采纳,获得10
8秒前
ug完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7253146
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8875268
关于积分的说明 18735959
捐赠科研通 6933704
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199860
关于科研通互助平台的介绍 2374614
邀请新用户注册赠送积分活动 2174531