摘要:电化学 DNA (e-DNA) 生物传感器是可行的疾病监测工具,它能够将所需核酸靶标和功能化传感器之间的杂交事件转化为可记录的电信号。这种方法提供了一种强大的样品分析方法,具有在低分析物浓度下快速产生响应的巨大潜力。在这里,我们报告了一种与 DNA 杂交相关的电化学信号放大策略,通过利用 DNA 折纸方法的可编程性来构建夹层分析来提高与目标检测相关的电荷转移电阻 (R CT )。与传统的无标记 e-DNA 生物传感器设计相比,这使传感器的检测限提高了两个数量级,并且无需探针标记或酶支持,即可在 10 pM 至 1 nM 之间的目标浓度下实现线性。此外,事实证明,这种传感器设计能够在具有挑战性的富含 DNA 的环境中实现高度的链选择性。这种方法是一种实用方法,可满足低成本即时诊断设备所必需的严格灵敏度要求。关键词:DNA 纳米技术、DNA 杂交、电化学阻抗谱、抗菌素耐药性基因、靶标选择性、灵敏度增强、即时诊断设备
384 采用微孔板化学发光信号放大体外核酸杂交试验定性检测宫颈和阴道样本中的 13 种高危人乳头瘤病毒 (HPV) DNA 类型
误差放大器作为开关电源设计中的重要元件,用于将输出电压的误差信号放大,并根据误差信号产生反馈控制。误差放大器的性能直接影响开关电源的输出精度和瞬态响应。在传统的隔离电源设计中,通常使用光耦来实现隔离误差信号的传输,如图2所示。本应用笔记对基于光耦的方案和基于隔离放大器的方案(CA-IS310x)进行了比较,并讨论了CA-IS310x在隔离开关电源设计中的优势,并给出了典型应用中的反馈环路分析和设计建议。2 隔离电源工作原理
活体大脑会持续输出微弱的电信号,通常称为脑电波。这些信号的记录称为脑电图 (EEG),是大脑皮层神经元所有突触后电位 (EPSP 和 IPSP) 的总和。这些信号的幅度非常小,以微伏为单位,即百万分之一伏或千分之一毫伏。虽然它们很小,但可以准确地检测和记录这些信号。拾取这些信号的电极附在头皮表面。然后将信号放大数千倍。然后用脑电图仪(一种记录脑电波的设备)记录放大的信号。iWorx 数据记录单元将在本章的实验中充当放大器和脑电图仪。
作为等温、无酶信号放大策略,杂交链式反应 (HCR) 和催化发夹组装 (CHA) 具有放大效率高、生物相容性好、反应温和、操作简便等优点。因此,它们已广泛应用于基于 DNA 的生物传感器,用于检测小分子、核酸和蛋白质。在这篇综述中,我们总结了采用典型和先进的 HCR 和 CHA 策略的基于 DNA 的传感器的最新进展,包括分支 HCR 或 CHA、局部 HCR 或 CHA 和级联反应。此外,还讨论了在生物传感应用中实现 HCR 和 CHA 的瓶颈,例如高背景信号、比酶辅助技术更低的放大效率、动力学慢、稳定性差以及细胞应用中 DNA 探针的内化。
图2:超薄膜轻量化电子器件及柔性电极技术 为了实现不损伤体内软血管的高精度EEG信号测量,如上图2所示,利用薄膜电子技术进行了研发。具体而言,利用厚度1μm的超薄超轻量化电子器件及可伸缩柔性电极技术,进行了实现微创BMI系统的研发。过去的研发成果包括利用生物相容性半导体材料实现信号放大电路、利用光学技术开发控制柔性电子电路特性的技术等。发表论文如下。 ・Science 380, 690 (2023)【影响因子:63.832】 ・Advanced Electronic Materials 2201333 (2023)。【影响因子:7.633】
聚合酶链式反应(PCR)对生物技术的许多领域产生了巨大影响。 PCR可用于扩增和解码DNA。这类似于收音机或立体声放大器将通常听不见的无线电信号放大成音乐的方式。自从首次使用 Klenow 片段利用 PCR 检测镰状细胞性贫血以来,已经开发出了许多诊断测试。许多诊断测试可能是常规测试。 PCR 的成功归功于核酸杂交特性所赋予的特异性和操作步骤的简单性。 PCR使 DNA 扩增成为克隆实验的替代方法。它用于包括 DNA 映射和 DNA 测序在内的基因组项目。 PCR 扩增也应用于法医和亲子鉴定,以及确定进化关系。当 DNA 样本有限时,PCR 会扩增 DNA,以便进一步研究。
抽象的DNA-蛋白质相互作用是无数天然和合成基因网络的核心组成部分。尽管有潜在的新设计空间,但由于控制特定的DNA片段(包括蛋白质结合序列),DNA-蛋白相互作用在体内仍然没有被体内plaper绕。在这里,我们设计了探针,原核生物的重新元素,以细胞内生成基因组独立的可编程小型DNA,以用于序列特异性蛋白质结合。使用重编程的后衍生的DNA用于变构转录因子,我们证明了合成基因网络的动态调节以及自动反馈电路的构建,以进行信号放大,适应和记忆。此外,我们开发了一种新的刺激反应性分子“诱饵和猎物”,从而使蛋白质亚细胞定位的模块化,快速和翻译后控制能力。这项工作大大扩展了DNA-蛋白质相互作用的可能应用领域,为合成生物学的技术进步奠定了基础。
基于半胱氨酸作为离子载体的硫醇配位,第四届“可持续发展分析化学”国际研讨会-ACSD 2021,2021 年 3 月 9 日至 11 日,摩洛哥穆罕默迪耶。9. Kawde, Abdelnasser、Elgamouz, Abdelaziz 和 Shehadi, I。“在沙迦大学学习化学:新冠疫情之前、期间和之后”沙迦国际后新冠疫情教育会议,阿联酋沙迦大学,2022 年 3 月 14 日至 16 日。10. Al Nimer, A.、Kawde, Abdelnasser、Elgamouz, Abdelaziz 和 Shehadi, Ihsan,“新型粘土基传感器中铜介导的信号放大用于电化学检测市政水中的核酸”第七届国际水会议,能源与环境,阿联酋沙迦美国大学,2022 年 11 月 22 日至 24 日。
摘要:循环肿瘤DNA(ctDNA)检测已被认为是一种有前途的癌症诊断液体活检方法,各种ctDNA检测用于早期检测和治疗监测。基于可分散磁性纳米粒子的电化学检测方法已被提议作为基于检测性能和平台材料的特点的ctDNA检测的有前途的候选方法。本研究提出了一种纳米粒子表面局部基因扩增方法,将Fe3O4-Au核-壳纳米粒子整合到聚合酶链式反应(PCR)中。这些高度分散且磁响应的超顺磁性纳米粒子充当纳米电极,在PCR扩增后在纳米粒子表面原位扩增和积累目标ctDNA。随后捕获这些纳米粒子并进行重复的电化学测量以诱导重构介导的信号放大,以实现超灵敏(约3aM)和快速(约7分钟)的体外转移性乳腺癌ctDNA检测。该检测平台还可以检测体内样本中的转移性生物标志物,凸显了其临床应用的潜力,并可进一步扩展到对各种癌症进行快速、超灵敏的多重检测。关键词:循环肿瘤DNA、液体活检、基因扩增、电化学检测、磁性纳米粒子、表面功能化、超顺磁性