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Intrinsically conductive polymers hybrid bilayer films for the fluorescence molecular diagnosis of the Zika virus
Colloids and Surfaces B: Biointerfaces ( IF 5.8 ) Pub Date : 2021-09-16 , DOI: 10.1016/j.colsurfb.2021.112120
Kamila T O do Nascimento 1 , Gabriela P Ratkovski 2 , Graciela da C Pedro 1 , Filipe D S Gorza 3 , Romário J da Silva 1 , Celso P de Melo 4
Affiliation  

In 2016, the Zika virus (ZIKV) infection became a major public health problem, after the discovery that an alarming increase in the number of Brazilian newborns with microcephaly could be associated with the occurrence of this viral disease during the pregnancy of their mothers. The urgent need for simple diagnostic methods that allow rapid screening of suspected cases has stimulated the search for low-cost devices capable of detecting specific sequences of nucleic acids. The present work describes the development of nanostructured films formed by bilayers of conjugated polymers for rapid detection of the presence of Zika virus DNA, via fluorescence methods. For this, we initially deposited alternating layers of polyaniline (PANI) and polypyrrole (PPY) on the surface of polyethylene terephthalate (PET) sheets. The films obtained were then characterized by SEM, UV-Vis, ATR-FTIR, and contact angle measurements. For their use as quenchers for the diagnosis of Zika, a single DNA strand-specific for ZIKV was labeled with a fluorophore (FAM-ssDNA). We determined the time required for the saturation of the interaction between probe FAM-ssDNA and the film (180 min) and the time for the maximal hybridization between FAM-ssDNA and target DNA to occur (60 min). The detection limits were estimated as 345 pM and 278 pM for the PET/PPY-PANI and PET/PANI-PPY hybrid films, respectively. The simplicity of the procedure, coupled with the fact that a positive/negative response can be obtained in less than 60 min, suggests that the proposal of using these polymeric bilayer films is a promising methodology for the development of rapid molecular diagnostic tests.



中文翻译:

用于寨卡病毒荧光分子诊断的本征导电聚合物杂化双层膜

2016 年,寨卡病毒 (ZIKV) 感染成为一个主要的公共卫生问题,此前发现巴西患有小头畸形的新生儿数量惊人地增加可能与其母亲怀孕期间发生这种病毒性疾病有关。对能够快速筛查疑似病例的简单诊断方法的迫切需求促使人们寻找能够检测特定核酸序列的低成本设备。目前的工作描述了由共轭聚合物双层形成的纳米结构薄膜的发展,用于通过荧光方法快速检测寨卡病毒 DNA 的存在。为此,我们最初在聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 片材的表面上沉积了交替的聚苯胺 (PANI) 和聚吡咯 (PPY) 层。然后通过 SEM、UV-Vis、ATR-FTIR 和接触角测量对获得的薄膜进行表征。为了将其用作寨卡病毒诊断的猝灭剂,ZIKV 特异性单链 DNA 被荧光团 (FAM-ssDNA) 标记。我们确定了探针 FAM-ssDNA 和薄膜之间的相互作用饱和所需的时间(180 分钟)以及 FAM-ssDNA 和靶 DNA 之间发生最大杂交的时间(60 分钟)。PET/PPY-PANI 和 PET/PANI-PPY 混合膜的检测限估计分别为 345 pM 和 278 pM。该程序的简单性,再加上可以在 60 分钟内获得阳性/阴性反应的事实,表明使用这些聚合物双层薄膜的提议是开发快速分子诊断测试的有前途的方法。UV-Vis、ATR-FTIR 和接触角测量。为了将其用作寨卡病毒诊断的猝灭剂,ZIKV 特异性单链 DNA 被荧光团 (FAM-ssDNA) 标记。我们确定了探针 FAM-ssDNA 和薄膜之间的相互作用饱和所需的时间(180 分钟)以及 FAM-ssDNA 和靶 DNA 之间发生最大杂交的时间(60 分钟)。PET/PPY-PANI 和 PET/PANI-PPY 混合膜的检测限估计分别为 345 pM 和 278 pM。该程序的简单性,再加上可以在 60 分钟内获得阳性/阴性反应的事实,表明使用这些聚合物双层薄膜的提议是开发快速分子诊断测试的有前途的方法。UV-Vis、ATR-FTIR 和接触角测量。为了将其用作寨卡病毒诊断的猝灭剂,ZIKV 特异性单链 DNA 被荧光团 (FAM-ssDNA) 标记。我们确定了探针 FAM-ssDNA 和薄膜之间的相互作用饱和所需的时间(180 分钟)以及 FAM-ssDNA 和靶 DNA 之间发生最大杂交的时间(60 分钟)。PET/PPY-PANI 和 PET/PANI-PPY 混合膜的检测限估计分别为 345 pM 和 278 pM。该程序的简单性,再加上可以在 60 分钟内获得阳性/阴性反应的事实,表明使用这些聚合物双层薄膜的提议是开发快速分子诊断测试的有前途的方法。为了将其用作寨卡病毒诊断的猝灭剂,ZIKV 特异性单链 DNA 被荧光团 (FAM-ssDNA) 标记。我们确定了探针 FAM-ssDNA 和薄膜之间的相互作用饱和所需的时间(180 分钟)以及 FAM-ssDNA 和靶 DNA 之间发生最大杂交的时间(60 分钟)。PET/PPY-PANI 和 PET/PANI-PPY 混合膜的检测限估计分别为 345 pM 和 278 pM。该程序的简单性,再加上可以在 60 分钟内获得阳性/阴性反应的事实,表明使用这些聚合物双层薄膜的提议是开发快速分子诊断测试的有前途的方法。为了将其用作寨卡病毒诊断的猝灭剂,ZIKV 特异性单链 DNA 被荧光团 (FAM-ssDNA) 标记。我们确定了探针 FAM-ssDNA 和薄膜之间的相互作用饱和所需的时间(180 分钟)以及 FAM-ssDNA 和靶 DNA 之间发生最大杂交的时间(60 分钟)。PET/PPY-PANI 和 PET/PANI-PPY 混合膜的检测限估计分别为 345 pM 和 278 pM。该程序的简单性,再加上可以在 60 分钟内获得阳性/阴性反应的事实,表明使用这些聚合物双层薄膜的提议是开发快速分子诊断测试的有前途的方法。ZIKV 特异性单 DNA 链用荧光团 (FAM-ssDNA) 标记。我们确定了探针 FAM-ssDNA 和薄膜之间的相互作用饱和所需的时间(180 分钟)以及 FAM-ssDNA 和靶 DNA 之间发生最大杂交的时间(60 分钟)。PET/PPY-PANI 和 PET/PANI-PPY 混合膜的检测限估计分别为 345 pM 和 278 pM。该程序的简单性,再加上可以在 60 分钟内获得阳性/阴性反应的事实,表明使用这些聚合物双层薄膜的提议是开发快速分子诊断测试的有前途的方法。ZIKV 特异性单 DNA 链用荧光团 (FAM-ssDNA) 标记。我们确定了探针 FAM-ssDNA 和薄膜之间的相互作用饱和所需的时间(180 分钟)以及 FAM-ssDNA 和靶 DNA 之间发生最大杂交的时间(60 分钟)。PET/PPY-PANI 和 PET/PANI-PPY 混合膜的检测限估计分别为 345 pM 和 278 pM。该程序的简单性,再加上可以在 60 分钟内获得阳性/阴性反应的事实,表明使用这些聚合物双层薄膜的提议是开发快速分子诊断测试的有前途的方法。我们确定了探针 FAM-ssDNA 和薄膜之间的相互作用饱和所需的时间(180 分钟)以及 FAM-ssDNA 和靶 DNA 之间发生最大杂交的时间(60 分钟)。PET/PPY-PANI 和 PET/PANI-PPY 混合膜的检测限估计分别为 345 pM 和 278 pM。该程序的简单性,再加上可以在 60 分钟内获得阳性/阴性反应的事实,表明使用这些聚合物双层薄膜的提议是开发快速分子诊断测试的有前途的方法。我们确定了探针 FAM-ssDNA 和薄膜之间的相互作用饱和所需的时间(180 分钟)以及 FAM-ssDNA 和靶 DNA 之间发生最大杂交的时间(60 分钟)。PET/PPY-PANI 和 PET/PANI-PPY 混合膜的检测限估计分别为 345 pM 和 278 pM。该程序的简单性,再加上可以在 60 分钟内获得阳性/阴性反应的事实,表明使用这些聚合物双层膜的提议是开发快速分子诊断测试的一种有前途的方法。

更新日期:2021-09-29
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