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Real-Time Photoluminescent Biosensing Based on Graphene Oxide-Coated Microplates: A Rapid Pathogen Detection Platform.
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2020-06-30 , DOI: 10.1021/acs.analchem.0c02200 Mariana D Avila-Huerta 1 , Edwin J Ortiz-Riaño 1 , Diana L Mancera-Zapata 1 , Eden Morales-Narváez 1
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2020-06-30 , DOI: 10.1021/acs.analchem.0c02200 Mariana D Avila-Huerta 1 , Edwin J Ortiz-Riaño 1 , Diana L Mancera-Zapata 1 , Eden Morales-Narváez 1
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Pathogenic bacterial contamination is a major threat to safety, human health, and ecosystems. Herein, we report an advantageous single-step, wash-free, and real-time bacterial detection platform operating with a single antibody. Escherichia coli was detected as a model analyte. This technology is based on graphene oxide-coated microplates (GOMs) and photoluminescent bioprobes (PLBs). On the one hand, using nonradiative energy transfer, GOMs are conceived to deactivate the photoluminescence of those PLBs that are not experimenting immunoreactions via antibody-bacterial membrane affinity. On the other hand, those PLBs experimenting immunoreactions preserve their photoluminescence because of both (i) the distance between the complex (PLBs-bacteria) and GOMs and (ii) the low affinity between the same complex and GOMs. With an optimal analytical performance of ∼30 min, the resulting bacterial detection platform was demonstrated to be fast and highly sensitive, exhibiting a limit of detection of ∼2 CFU mL–1. Industrial real samples were also successfully analyzed in a widely used format that is amenable to high-throughput applications. Moreover, the proposed technology is highly transformative, as graphene oxide is able to quench different fluorophores, and other analytes can be detected by simply changing the specific antibody.
中文翻译：
基于氧化石墨烯微孔板的实时光致发光生物传感：快速病原体检测平台。
致病性细菌污染是对安全，人类健康和生态系统的主要威胁。在此，我们报告了一种使用单一抗体的有利的单步，免洗和实时细菌检测平台。大肠杆菌被检测为模型分析物。该技术基于涂有氧化石墨烯的微孔板（GOM）和光致发光生物探针（PLB）。一方面，使用非辐射能量转移，GOM被认为可以使那些不通过抗体-细菌膜亲和力进行免疫反应的PLB的光致发光失活。另一方面，那些实验免疫反应的PLB保留了其光致发光，这是因为（i）复合物（PLBs-细菌）与GOM之间的距离以及（ii）同一复合物与GOM之间的亲和力低。最佳的分析性能约为30分钟，结果证明了所得的细菌检测平台快速且高度灵敏，检测极限为2 CFU mL –1。还以适合高通量应用的广泛使用格式成功分析了工业真实样品。此外，由于氧化石墨烯能够淬灭不同的荧光团，因此所提出的技术具有很高的转化性，并且只需更改特定抗体即可检测其他分析物。
更新日期：2020-09-01
中文翻译：
基于氧化石墨烯微孔板的实时光致发光生物传感：快速病原体检测平台。
致病性细菌污染是对安全，人类健康和生态系统的主要威胁。在此，我们报告了一种使用单一抗体的有利的单步，免洗和实时细菌检测平台。大肠杆菌被检测为模型分析物。该技术基于涂有氧化石墨烯的微孔板（GOM）和光致发光生物探针（PLB）。一方面，使用非辐射能量转移，GOM被认为可以使那些不通过抗体-细菌膜亲和力进行免疫反应的PLB的光致发光失活。另一方面，那些实验免疫反应的PLB保留了其光致发光，这是因为（i）复合物（PLBs-细菌）与GOM之间的距离以及（ii）同一复合物与GOM之间的亲和力低。最佳的分析性能约为30分钟，结果证明了所得的细菌检测平台快速且高度灵敏，检测极限为2 CFU mL –1。还以适合高通量应用的广泛使用格式成功分析了工业真实样品。此外，由于氧化石墨烯能够淬灭不同的荧光团，因此所提出的技术具有很高的转化性，并且只需更改特定抗体即可检测其他分析物。
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