Nanomechanoelectrical approach to highly sensitive and specific label-free DNA detection

检出限 DNA 晶体管 限制 DNA–DNA杂交 纳米技术 杂交探针 材料科学 石墨烯 电场 光电子学 化学 生物物理学 生物 物理 生物化学 电压 量子力学 色谱法 工程类 机械工程
作者
Xiaoyu Zhang,Xiao Fan,Huilu Bao,Jinglei Ping
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:120 (33)
标识
DOI:10.1073/pnas.2306130120
摘要

Electronic detection of DNA oligomers offers the promise of rapid, miniaturized DNA analysis across various biotechnological applications. However, known all-electrical methods, which solely rely on measuring electrical signals in transducers during probe-target DNA hybridization, are prone to nonspecific electrostatic and electrochemical interactions, subsequently limiting their specificity and detection limit. Here, we demonstrate a nanomechanoelectrical approach that delivers ultra-robust specificity and a 100-fold improvement in detection limit. We drive nanostructural DNA strands tethered to a graphene transistor to oscillate in an alternating electric field and show that the transistor-current spectra are characteristic and indicative of DNA hybridization. We find that the inherent difference in pliability between unpaired and paired DNA strands leads to the spectral characteristics with minimal influence from nonspecific electrostatic and electrochemical interactions, resulting in high selectivity and sensitivity. Our results highlight the potential of high-performance DNA analysis based on miniaturized all-electronic settings.

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
liyi发布了新的文献求助10
1秒前
小李发布了新的文献求助10
1秒前
荼蘼发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
pyh发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
3秒前
3秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
liuzhuohao应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
霜序拾柒发布了新的文献求助10
7秒前
安静曼云发布了新的文献求助10
8秒前
catchick发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
Ava应助简简单单采纳,获得10
9秒前
aprilvanilla完成签到,获得积分10
10秒前
liyi完成签到,获得积分10
11秒前
如初完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
zhangweiyuan04完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
深情安青应助Lu采纳,获得10
16秒前
17秒前
power发布了新的文献求助10
18秒前
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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7328494
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8943188
关于积分的说明 18968987
捐赠科研通 6984268
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216347
关于科研通互助平台的介绍 2383041
邀请新用户注册赠送积分活动 2195768