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Label-Free and High-Throughput Detection of Biomolecular Interactions Using a Flatbed Scanner Biosensor
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2017-10-04 00:00:00 , DOI: 10.1021/acssensors.7b00263 Ugur Aygun 1 , Oguzhan Avci , Elif Seymour 2 , Hakan Urey 1 , M. Selim Ünlü , Ayca Yalcin Ozkumur 3
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2017-10-04 00:00:00 , DOI: 10.1021/acssensors.7b00263 Ugur Aygun 1 , Oguzhan Avci , Elif Seymour 2 , Hakan Urey 1 , M. Selim Ünlü , Ayca Yalcin Ozkumur 3
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Fluorescence based microarray detection systems provide sensitive measurements; however, variation of probe immobilization and poor repeatability negatively affect the final readout, and thus quantification capability of these systems. Here, we demonstrate a label-free and high-throughput optical biosensor that can be utilized for calibration of fluorescence microarrays. The sensor employs a commercial flatbed scanner, and we demonstrate transformation of this low cost (∼100 USD) system into an Interferometric Reflectance Imaging Sensor through hardware and software modifications. Using this sensor, we report detection of DNA hybridization and DNA directed antibody immobilization on label-free microarrays with a noise floor of ∼30 pg/mm2, and a scan speed of 5 s (50 s for 10 frames averaged) for a 2 mm × 2 mm area. This novel system may be used as a standalone label-free sensor especially in low-resource settings, as well as for quality control and calibration of microarrays in existing fluorescence-based DNA and protein detection platforms.
中文翻译：
使用平板扫描仪生物传感器的无标记和高通量生物分子相互作用的检测
基于荧光的微阵列检测系统可提供灵敏的测量结果；但是，探针固定的变化和可重复性差会对最终读数产生负面影响，进而影响这些系统的定量能力。在这里，我们演示了无标签和高通量的光学生物传感器，可用于校准荧光微阵列。该传感器采用了商用平板扫描仪，并且我们演示了通过硬件和软件修改将该低成本（约100美元）系统转换为干涉反射成像传感器的技术。使用该传感器，我们报告了在无底噪底为约30 pg / mm 2的无标记微阵列上检测到DNA杂交和DNA定向抗体的固定，对于2 mm×2 mm的区域，扫描速度为5 s（平均10帧为50 s）。这种新颖的系统可以用作独立的无标记传感器，尤其是在资源匮乏的环境中，以及在现有的基于荧光的DNA和蛋白质检测平台中用于微阵列的质量控制和校准。
更新日期：2017-10-04
中文翻译：
使用平板扫描仪生物传感器的无标记和高通量生物分子相互作用的检测
基于荧光的微阵列检测系统可提供灵敏的测量结果；但是，探针固定的变化和可重复性差会对最终读数产生负面影响，进而影响这些系统的定量能力。在这里，我们演示了无标签和高通量的光学生物传感器，可用于校准荧光微阵列。该传感器采用了商用平板扫描仪，并且我们演示了通过硬件和软件修改将该低成本（约100美元）系统转换为干涉反射成像传感器的技术。使用该传感器，我们报告了在无底噪底为约30 pg / mm 2的无标记微阵列上检测到DNA杂交和DNA定向抗体的固定，对于2 mm×2 mm的区域，扫描速度为5 s（平均10帧为50 s）。这种新颖的系统可以用作独立的无标记传感器，尤其是在资源匮乏的环境中，以及在现有的基于荧光的DNA和蛋白质检测平台中用于微阵列的质量控制和校准。
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