Multiplexed reverse-transcriptase quantitative polymerase chain reaction using plasmonic nanoparticles for point-of-care COVID-19 diagnosis

等离子体子 逆转录酶 注意事项 聚合酶链反应 2019年冠状病毒病(COVID-19) 多路复用 纳米颗粒 病毒学 纳米技术 材料科学 逆转录聚合酶链式反应 严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2) 2019-20冠状病毒爆发 化学 光电子学 计算机科学 医学 信使核糖核酸 生物化学 爆发 病理 基因 护理部 电信 传染病(医学专业) 疾病
作者
Nicole R. Blumenfeld,Michael Anne E. Bolene,Martin A. Jaspan,Abigail G. Ayers,Sabin Zarrandikoetxea,Juliet Freudman,Nikhil Shah,Angela M. Tolwani,Yuhang Hu,Terry L. Chern,James Rogot,Vira Behnam,Aditya Sekhar,Xinyi Liu,Bulent Onalir,Robert Kasumi,Abdoulaye Sanogo,Kelia Human,Kasey Murakami,Goutham S. Totapally,Mark J. Fasciano,Samuel K. Sia
出处
期刊:Nature Nanotechnology [Nature Portfolio]
卷期号:17 (9): 984-992 被引量:32
标识
DOI:10.1038/s41565-022-01175-4
摘要

Quantitative polymerase chain reaction (qPCR) offers the capabilities of real-time monitoring of amplified products, fast detection, and quantitation of infectious units, but poses technical hurdles for point-of-care miniaturization compared with end-point polymerase chain reaction. Here we demonstrate plasmonic thermocycling, in which rapid heating of the solution is achieved via infrared excitation of nanoparticles, successfully performing reverse-transcriptase qPCR (RT-qPCR) in a reaction vessel containing polymerase chain reaction chemistry, fluorescent probes and plasmonic nanoparticles. The method could rapidly detect SARS-CoV-2 RNA from human saliva and nasal specimens with 100% sensitivity and 100% specificity, as well as two distinct SARS-CoV-2 variants. The use of small optical components for both thermocycling and multiplexed fluorescence monitoring renders the instrument amenable to point-of-care use. Overall, this study demonstrates that plasmonic nanoparticles with compact optics can be used to achieve real-time and multiplexed RT-qPCR on clinical specimens, towards the goal of rapid and accurate molecular clinical diagnostics in decentralized settings. Quantitative polymerase chain reaction allows the real-time detection of nucleic acids in human samples, representing a gold standard for infection detection, but it cannot be easily converted into a point-of-care approach. Here a strategy is proposed to leverage plasmonic polymerase chain reaction to achieve multiplexed, fluorescence detection of SARS-CoV-2 RNA from human saliva and nasal specimen, showing promise as a point-of-care approach.
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
领导范儿应助宝宝来也采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
FashionBoy应助nature24采纳,获得10
刚刚
汉堡包应助蜗牛采纳,获得10
刚刚
刚刚
PPSlu发布了新的文献求助10
1秒前
小左发布了新的文献求助10
1秒前
ggmaker完成签到,获得积分10
1秒前
喻盐发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
科研狗发布了新的文献求助10
2秒前
情怀应助大年猪采纳,获得10
2秒前
2秒前
曙光完成签到,获得积分10
2秒前
123456发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
4秒前
5秒前
冷静千柔完成签到 ,获得积分10
5秒前
可爱的函函应助tututu采纳,获得10
5秒前
wshwx发布了新的文献求助10
5秒前
Lily完成签到,获得积分10
5秒前
amy关闭了amy文献求助
6秒前
zzzzz完成签到,获得积分10
6秒前
YuchaoJia发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
彪壮的无声完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
sssddd发布了新的文献求助30
8秒前
玲小陈发布了新的文献求助10
8秒前
肖雨完成签到,获得积分20
9秒前
liuliu发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
ssu90完成签到 ,获得积分10
9秒前
我是老大应助Jada采纳,获得10
9秒前
linyanling完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
阳光发布了新的文献求助10
10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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Plato's Parmenides. A Constructive Reading 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 7301326
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8919785
关于积分的说明 18892080
捐赠科研通 6965906
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3211339
关于科研通互助平台的介绍 2380415
邀请新用户注册赠送积分活动 2188229