מער אַמפּליקאַנז צושטעלן בעסער סענסיטיוויטי פֿאַר עלעקטראָטשעמיקאַל סענסינג פון וויראַל נוקלעיק אַסאַדז אין וואַסער סאַמפּאַלז ניצן פּקב ילעקטראָודז

דאנק איר פֿאַר באזוכן Nature.com.דער בלעטערער ווערסיע איר נוצן האט לימיטעד שטיצן פֿאַר CSS. פֿאַר דער בעסטער דערפאַרונג, מיר רעקאָמענדירן אַז איר נוצן אַ דערהייַנטיקט בלעטערער (אָדער קער אַוועק קאַמפּאַטאַבילאַטי מאָדע אין Internet Explorer). אין דער דערווייל, צו ענשור פארבליבן שטיצן, מיר וועלן אַרויסווייַזן די פּלאַץ אָן סטיילז און דזשאַוואַסקריפּט.
די וויכטיקייט פון מאָניטאָרינג ינווייראַנמענאַל סאַמפּאַלז איז זייער אַפּרישיייטיד זינט די אָנהייב פון די COVID-19 פּאַנדעמיק, און עטלעכע מאָניטאָרינג השתדלות זענען דורכגעקאָכט מיט די גאָלד נאָרמאַל, כאָטש qPCR-באזירט טעקניקס זענען טייַער. אין דעם אַרבעט, מיר באַווייַזן די עלעקטראָטשעמיקאַל דיטעקשאַן פון אַמפּליקאָנס באקומען פון פי 6 פאַגע אפגעזונדערט פון ספּיקעד אָזערע וואַסער סאַמפּאַלז (אַ פאָלקס סעראַגאַט פֿאַר סאַרס-קאָוו -2), ניצן ENIG צו פאַרענדיקן פּקב ילעקטראָודז אָן ייבערפלאַך מאָדיפיקאַטיאָן.די ילעקטראָוכעמיקאַל סענסער ענטפער איז געווען ונ דורך קעראַקטערייזד פֿאַר צוויי דנאַ פראַגמאַנץ פון פאַרשידענע לענגקטס (\({117}\,\hbox {bp}\) און \({503}\,\hbox {bp}\)), און די ווירקונג פון סאָלץ אין פּקר בעל מיקסעס אויף מעטהילענע בלוי (מב)-דנאַ ינטעראַקשאַנז. אונדזער רעזולטאַטן ווייַזן אַז די לענג פון דנאַ פראַגמאַנץ באטייטיק דיטערמאַנז די עלעקטראָטשעמיקאַל סענסיטיוויטי און באַווייַזן אין דעם אַרבעט אַז די פיייקייט צו דעטעקט לאַנג אַמפּליקאַנז אָן געל רייניקונג פון פּקר פּראָדוקטן איז וויכטיק פֿאַר אין סיטו מעזשערמאַנט פון וואַסער סאַמפּאַלז.א גאָר אָטאַמייטיד לייזונג פֿאַר וויראַל מאַסע באַדז געזונט.
וואַטערבאָרן ווירוס טראַנסמיסיע איז באַוווסט ווי אַ ציבור געזונט ריזיקירן זינט די 1940 ס, מיט דער ערשטער זאָגן פון וואָטערבאָרנע טראַנסמיסיע פון ​​פּאָליאָ און העפּאַטיטיס E1. דיטעקשאַן מעטהאָדס פאַרלאָזנ אויף גאָלד-סטאַנדאַרט qPCR-באזירט טעקניקס, וואָס זענען העכסט שפּירעוודיק און ספּעציפיש, אָבער דאַרפן באָקע פּערסאַנעל צו פּרובירן אין די לאַבאָראַטאָריע ניצן טייַער ינסטראַמאַנץ. אָבער, אין נידעריק און מיטל האַכנאָסע לענדער (LMICs) מיט לימיטעד רעסורסן, מענטש מוסטער טעסטינג איז מסתּמא צו נעמען פּריידאַנס איבער ינווייראַנמענאַל וואַסער מוסטער מאָניטאָרינג. דעריבער, אָלטערנאַטיוו נידעריק-פּרייַז מעטהאָדס זענען דארף פֿאַר סאַסטיינאַבאַל, פאַקטיש-צייט מאָניטאָרינג פון וואַסער און ווייסטוואָטער סאַמפּאַלז אין נידעריק- און מיטל-האַכנאָסע לענדער ווי פרי וואָרנינגז פון ימערדזשינג קרענק אַוטברייקס, דערמיט פּראַטעקטינג זיי פון די שטרענג סאָסיאָעקאָנאָמיק ימפּאַקץ פון די ווירוס פּאַנדעמיק. נידעריק-קאָסטן עלעקטראָטשעמיקאַל ביאָסענסאָרס פֿאַר נוקלעיק אַסאַדז קען צושטעלן אַ פּראַמאַסינג פּאָטענציעל לייזונג צו דעם אַנמעט נויט. פילע פון ​​די דנאַ ביאָסענסאָרס אַרבעט דורך די פאַקט אַז קאַמפּלאַמענטשי דנאַ סטראַנדז זענען ימאָובאַלייזד אויף די ילעקטראָוד ייבערפלאַך און כייברידיזירן ווען אַ וואָס ריכטן סיקוואַנס איז פאָרשטעלן אין דער מוסטער. דעם קענען זיין קאָנווערטעד אין אַ סיגנאַל דורך פאַרשידן עלעקטראָטשעמיקאַל טעקניקס ניצן רעדאָקס מעדיאַטאָרס אַזאַ ווי פּאַטאַסיאַם אייַזן / פערראָסיאַנידע. מעטהילענע בלוי (מב) איז איינער אַזאַ רעדאָקס-אַקטיוו מאַלאַקיול, וואָס האט די ינטערקאַלייטינג נאַטור פון מבס צו פאָרעם MB-DNA קאַמפּלעקסאַז מאכט זיי אַ פאָלקס ברירה ווי רעדאָקס מעדיאַטאָרס אין עטלעכע עלעקטראָטשעמיקאַל דנאַ. סענסער קאַנפיגיעריישאַנז5,6,7,8,9.כאָטש די ינטערקאַליישאַן פון מב צו דנאַ איז ניט-ספּעציפיש, און די ספּעסיפיקאַטי פון דעם עלעקטראָטשעמיקאַל סענסער דעפּענדס לאַרגעלי אויף די ריינקייַט פון די פּרימערז געניצט פֿאַר פּקר אָדער יסאָטהערמאַל אַמפּלאַפאַקיישאַן, עס איז געזונט פּאַסיק פֿאַר ימפּלאַמענינג פאַקטיש. -צייט עלעקטראָטשעמיקאַל-באזירט קפּקר אָדער פלואָרעססענסע יסאָטהערמאַל אַמפּלאַפאַקיישאַן ווי אַן אָלטערנאַטיוו צו דנאַ קאַנסאַנטריישאַן מעזשערמאַנט 9. אין איין אַזאַ ימפּלאַמענטיישאַן, וואָן עט על. די ייבערפלאַך פון גאָלד ילעקטראָודז איז מאַדאַפייד מיט 6-מערקאַפּטאָ-1-העקסאַנאָל (מטש) פֿאַר פאַקטיש-צייט מעזשערמאַנט פון פּקר אַמפּליקאָנס מיט מב ניצן דיפערענטשאַל דויפעק וואָלטאַמעטרי (דפּוו) 9. אין אנדערע קאַסעס, Ramirez et al. געניצט ווי אין סיטו ילעקטראָודז אין אַ מיקראָפלוידיק פּקר פּלאַטפאָרמע דיזיינד צו עלעקטראָטשעמיקלי דעטעקט אַמפּליקאָנס בעשאַס ריאַקשאַנז 8. אַלע פון ​​די שטודיום דאַרפן ייבערפלאַך מאָדיפיקאַטיאָן פון די ילעקטראָודז, ימפּלייינג געוואקסן פּראָדוקציע און אַפּערייטינג קאָס רעכט צו ספּעציעל סטאָרידזש באדערפענישן פֿאַר די פעסטקייַט פון די פאַנגקשאַנאַלייזד ילעקטראָודז.
סכעמאַטיש פון די וואָרקפלאָוו פֿאַר עלעקטראָטשעמיקאַל דיטעקשאַן פון אַמפּליקאָנס באקומען פון קאַנסאַנטרייטאַד וויראַל פּאַרטיקאַלז אין אָזערע וואַסער סאַמפּאַלז.
מיר לעצטנס דעמאַנסטרייטיד עלעקטראָטשעמיקאַל סענסינג פון סאַרס-קאָוו -2 אַמפּליקאַנז מיט נידעריק-פּרייַז געדרוקט קרייַז ברעט (פּקב) ילעקטראָודז באזירט אויף דפּוו און סייקליק וואָלטאַמעטרי (CV) ינדוסט דורך אַדסאָרפּטיאָן פון MB-DNA קאַמפּלעקסאַז אויף די ייבערפלאַך פון אַנמאָדיפיעד ילעקטראָודז) ענדערונגען אין שפּיץ. קראַנט11.מיר באַריכט אַז מער דנאַ פראַגמאַנץ (N1-N2, \({943}\, \hbox) געשאפן מיט די CDC-רעקאַמענדיד N1 פאָרויס און N2 פאַרקערט פּרימערז קאַמפּערד מיט קירצער פראַגמאַנץ {בפּ}\)) געוויזן בעסער לינעאַראַטי אין די סענסער ענטפער (N1, \(72\,\hbox {bp}\)) געשאפן ניצן N1 פאָרויס און N1 פאַרקערט אָנפאַנגער שטעלט. די שטודיום זענען רעפּאָרטעד ניצן דנאַ דילושאַנז צוגעגרייט אין נוקלעאַסע-פֿרייַ וואַסער. די פּלאַטפאָרמע איז אויך געניצט צו דעטעקט סאַרס-קאָוו -2 אַמפּליקאָנס אין סימיאַלייטיד ווייסטוואָטער סאַמפּאַלז (דערגרייכט דורך ספּיקינג גאַנץ רנאַ סאַמפּאַלז מיט סאַרס-קאָוו-2 רנאַ). זינט רנאַ איז סאַסעפּטאַבאַל צו שירינג בעשאַס אפגעזונדערטקייט און דאַונסטרים פּראַסעסינג, 12,13 עס איז שווער צו אַמפּלאַפיי מער פראַגמאַנץ מיט דעם כעטעראַדזשיניאַס מוסטער. דעריבער, די דעמאַנסטריישאַן פון עלעקטראָטשעמיקאַל סענסינג פון סאַרס-קאָוו -2 אַמפּליקאָן אין ווייסטוואָטער איז לימיטעד צו די קירצער \(72\,\hbox {bp}\) N1 פראַגמענט.
אין דעם אַרבעט, מיר ינוועסטאַגייטאַד די פיזאַבילאַטי פון עניג פּקב-באזירט עלעקטראָטשעמיקאַל סענסינג פון פאַגע פי 6 קאַנסאַנטרייטאַד און אפגעזונדערט פון אָזערע וואַסער סאַמפּאַלז (פיגורע 1). פֿאַר די סיבות, באַקטעריאָפאַגע פי 6 איז אַ פאָלקס סעראַגאַט פֿאַר סאַרס-קאָוו -2 און אנדערע ענוועלאַפּט פּאַטאַדזשעניק רנאַ ווירוסעס 14,15. רנאַ אפגעזונדערט פון פאַדזש פּאַרטיקאַלז איז געניצט ווי אַ מוסטער פֿאַר קדנאַ סינטעז נאכגעגאנגען דורך פּקר צו קריגן צוויי דנאַ פראַגמאַנץ פון 117 און 503 באַזע פּערז אין לענג. געגעבן די אַרויסרופן פון אַמפּלאַפייינג \(943\,\hbox {bp}\) N1-N2 פראַגמאַנץ אין אונדזער פריערדיקן אַרבעט, מיר ציל ינטערמידייט לענג פראַגמאַנץ (\(117) \,\hbox {bp}\) און \(503 \,\hbox {bp}\)), באזירט אויף בנימצא אָנפאַנגערס. \hbox {pg}/{\upmu \hbox {l}}}\) צו \({20}\, {\hbox {ng}/{\upmu \hbox {l}}}\)) פֿאַר ביידע פראַגמאַנץ אין די בייַזייַן פון מב, די ווירקונג פון זאַלץ אויף די סענסער ענטפער איז קעראַקטערייזד און קרייַז-וואַלאַדייטאַד דורך ספּעקטראָפאָטאָמעטריק מעזשערמאַנץ. די הויפּט קאַנטראַביושאַנז פון דעם אַרבעט זענען ווי גייט:
דנאַ פראַגמענט לענג און די בייַזייַן פון זאַלץ אין דער מוסטער שטארק ווירקן סענסיטיוויטי.אונדזער רעזולטאטן ווייַזן אַז עלעקטראָטשעמיקאַל טעטיקייט דעפּענדס אויף פאַרשידענע מעקאַניזאַמז פון ינטעראַקשאַן פון MB, DNA און די סענסער אין די וואָלטאַמעטריק ענטפער, דיפּענדינג אויף דנאַ קאַנסאַנטריישאַן און לענג, מיט מער פראַגמאַנץ ווייַזן העכער סענסיטיוויטי, כאָטש זאַלץ האט אַ נעגאַטיוו ווירקונג אויף ילעקטראָוסטאַטיק ינטעראַקשאַנז צווישן מב און דנאַ.
דנאַ קאַנסאַנטריישאַן דיטערמאַנז די מעקאַניזאַם פון מב-דנאַ ינטעראַקשאַן אין אַנמאָדיפיעד ילעקטראָודז. מיר באַווייַזן אַז פאַרשידענע מעקאַניזאַמז פון מב-דנאַ ינטעראַקשאַן אָפענגען אויף דנאַ קאַנסאַנטריישאַן. {l}}}\), מיר באמערקט אַז די עלעקטראָטשעמיקאַל קראַנט ענטפער איז דער הויפּט באשלאסן דורך די אַדסאָרפּטיאָן פון MB-DNA אויף די ילעקטראָוד, בשעת אין נידעריקער קאַנסאַנטריישאַנז אין הויך דנאַ קאַנסאַנטריישאַנז, די עלעקטראָטשעמיקאַל קראַנט ענטפער איז באשלאסן דורך די סטעריק ינאַבישאַן פון רעדאָקס. אַקטיוויטעט רעכט צו מב ינסערשאַן צווישן דנאַ באַזע פּערז.
ENIG פּקב-באזירט עלעקטראָטשעמיקאַל סענסינג פון וויראַל נוקלעיק אַסאַדז אין לייק וואַסער סאַמפּאַלז. רעזולטאַט פאַג.
נידעריק פּרייַז פון ימפּלאַמענטיישאַן און פּאָטענציעל פֿאַר ינאַגריישאַן אין גאָר אָטאַמייטיד מאָניטאָרינג סיסטעמען, אָליגאָנוקלעאָטידעס אָדער אַפּטאַמערז אויף ילעקטראָודז מיט מער פּאָליצע לעבן.
Phage Phi6 איז אַן ענוועלאַפּט דסרנאַ ווירוס פון די סיטאָווירידאַע משפּחה וואָס ינפעקץ Pseudomonas syringae. די גענאָמע פון ​​פי6 פאַגע יגזיסץ אין די פאָרעם פון 3 פראַגמאַנץ: S (\(2.95\,\hbox {Kb}\)), M (\(4.07) \,\hbox {Kb}\)) און L (\ (6.37\ ,\hbox{Kb}\))16,17. זינט די Phi6 פאַגע ינפעקץ אַ ניט-פּאַטאַדזשעניק BSL-1 פּסעודאָמאָנאַס שפּאַנונג, עס איז זיכער צו נוצן און קענען זיין לייכט דערוואַקסן אין דער לאַבאָראַטאָריע.Phage Phi6 און זייַן באַלעבאָס Pseudomonas syringae זענען פּערטשאַסט פון די Felix d'Herelle רעפערענץ צענטער פֿאַר באַקטיריאַל ווירוסעס, לאַוואַל אוניווערסיטעט, קאַנאַדע (רעפֿערענץ צענטער קאַטאַלאָג נומערן זענען HER-102 און HER-1102, ריספּעקטיוולי) פי6 פאַגע און זייַן באַלעבאָס זענען ריווייווד ווי דירעקטעד דורך די רעפֿערענץ צענטער. פאַגע פי6 איז פּיוראַפייד דורך טעלער ליסיס און ילושאַן צו באַקומען לעצט טיטערס מיט \(\ וועגן 10 ^ {12}\, {\ הבאָקס {פּפו} /\ הבאָקס { מל}}\) (פּלאַק פאָרמינג וניץ / מיליליטערז). רנאַ איז אפגעזונדערט פון פּיוראַפייד פאַדזש פּאַרטיקאַלז ניצן די GenElute ™ וניווערסאַל גאַנץ רנאַ רייניקונג קיט (סיגמאַ-אַלדריטש) לויט דער פאַבריקאַנט ס ינסטראַקשאַנז. 100}\,{{\upmu \hbox {l}}}\) איז געווען ליסעד און די ליסאַט איז לאָודיד אויף אַ ספּין זייַל צו לאָזן רנאַ צו בינדן צו די סמאָלע זייַל. דער רנאַ איז דעמאָלט ילוייטיד אין די יליושאַן לייזונג \({ 50}\,{{\upmu \hbox {l}}}\) צוגעשטעלט דורך די קיט. אָפּשאַצן די קאַנסאַנטריישאַן פון רנאַ דורך אַבזאָרבאַנס בייַ \(260\,\hbox {nm}\). רנאַ איז סטאָרד אין אַליקווץ אין \ ({-80}\,{^{\סירק}\הבאָקס {C}}\) ביז ווייַטער נוצן.\({2}\,{\upmu \hbox {g}}\) די יסקריפּט קדנאַ סינטעז קיט (ביאָ -Rad Laboratories) איז געניצט ווי אַ מוסטער פֿאַר קדנאַ סינטעז לויט די פאַבריקאַנט ס ינסטראַקשאַנז. בעקיצער, אַ קדנאַ סינטעז אָפּרוף באשטייט פון 3 סטעפּס: פּריימינג ביי \({25}\,{^{\circ }\hbox {C}}\ )\({5}\,{\hbox {מין} }\), פאַרקערט טראַנסקריפּציע פון ​​\({20}\,{\hbox {מין}}\) ביי \({46}\,{^{\circ }\hbox {C}}\), און פאַרקערט די רעקאָרדער איז אין \({95}\,{^{\circ }\hbox {C}}\) פֿאַר \({1}\,{\hbox {מין) }}\). ווען לויפן אויף אַ 1% אַגאַראָסע געל, די קדנאַ געוויזן דריי באַנדס קאָראַספּאַנדינג צו די געריכט דריי רנאַ פראַגמאַנץ (דאַטע ניט געוויזן). ניצן cDNA ווי מוסטער פֿאַר פּקר אין אַ מיניפּקר® מיני 8 טערמאַל סייקאַלער:
די אָנפאַנגערס פֿאַר \(117\,\hbox {bp}\) און \(503\,\hbox {bp}\) שטימען צו 1476-1575 נוקלעאָטידעס פון די M אָפּשניט און 458-943 נוקלעאָטידעס פון די ל אָפּשניט, ריספּעקטיוולי זויער כל אַמפּלאַפייד פּקר פּראָדוקטן זענען עלעקטראָפאָרעסעד אויף 1% אַגאַראָסע דזשעלז, און אַמפּלאַפייד ציל דנאַ איז פּיוראַפייד ניצן די GeneJET געל עקסטראַקטיאָן קיט (טהערמאָ פישער ססיענטיפיק).
א אָזערע אין די IIT מומבאַי קאַמפּאַס (פּאָוואַי לייק, פּאָוואַי, מומבאַי) איז געניצט צו לייגן פאַג פּאַרטיקאַלז. סוספּענדעד פּאַרטיקאַלז, און דאַן פי6 פאַג איז צוגעלייגט. לייג \({1}\,{\hbox {ml}}\) פון \(10^{6}\,{\hbox {PFU}/\hbox {ml}} \) צו \( {100}\ ,{\hbox {ml}}\) געפילטערט אזערע וואסער, אין \({4}\,{^{\circle}\hbox {C}}\).א קליין aliquot איז געווען מיר טעסטעד צוויי פאַרשידענע מעטהאָדס צו קאַנסאַנטרייט ספּיקעד פי6 ווירוס פּאַרטיקאַלז: (1) די אַלומינום כיידראַקסייד אַדסאָרפּטיאָן-אָפּזאַץ אופֿן, 19 וואָס איז וואַלאַדייטאַד פֿאַר די קאַנסאַנטריישאַן פון עטלעכע ענוועלאַפּט רנאַ ווירוסעס פון ינווייראַנמענאַל סאַמפּאַלז, און (2) ) די פּאַליעטאַלין גלייקאָל (PEG)-באזירט ווירוס קאַנסאַנטריישאַן אופֿן איז צוגעפאסט פֿון Flood et al.20. זינט די אָפּזוך עפעקטיווקייַט פון די PEG-באזירט אופֿן איז געפונען צו זיין בעסער ווי די פון די אַלומינום כיידראַקסייד אופֿן, די PEG-באזירט אופֿן איז געניצט צו קאַנסאַנטרייט פי 6 פּאַרטיקאַלז פון אָזערע וואַסער סאַמפּאַלז.
דער PEG אופֿן איז געווען ווי גייט: PEG 8000 און \(\hbox {NaCl}\) זענען צוגעלייגט צו Phi6-ספּיקעד אָזערע וואַסער סאַמפּאַלז צו באַקומען 8% PEG 8000 און \(0.2\,\hbox {M} \) \( \ hbox {NaCl}\). סאַמפּאַלז זענען ינקובייטיד אויף אַ שייקער \({4}\,{^{\סירק}\הבאָקס {C}}\)\({4}\,{\הבאָקס {ה}}\ ), דערנאָך סענטריפוגעד ביי \(4700 \,\הבאָקס {ג}\) איז \({45}\,{\הבאָקס {מין}}\). אַוועקוואַרפן די סופּערנאַטאַנט און רעסאַספּענשאַן די פּעללעט אין \({1}\, {\hbox {ml}}\) אין דער זעלביקער סופּערנאַטאַנט. אַלע ספּייקינג און ווירוס קאַנסאַנטריישאַן יקספּעראַמאַנץ זענען דורכגעקאָכט אין טריפּליקאַט. נאָך קאַנסאַנטריישאַן, אַ קליין אַליקוואָט איז רעזערווירט פֿאַר מעזשערמאַנט פון אָפּזוך עפעקטיווקייַט דורך פּלאַק אַסאַסי. רנאַ איז אפגעזונדערט ווי פריער דיסקרייבד און ילוייטיד אין קיט-סאַפּלייד elution Buffer\({40}\,{\upmu \hbox {l}}\). זינט די רנאַ קאַנסאַנטריישאַן וועט בייַטן פון מוסטער צו מוסטער אין טריפּליקאַט, די \({2}\,{\upmu \ hbox {l}}\) פון רנאַ איז געניצט פֿאַר אַלע דרייַ ראַגאַרדלאַס פון זייַן קאַנסאַנטריישאַן קדנאַ סינטעז פון סאַמפּאַלז. קדנאַ סינטעז איז דורכגעקאָכט ווי פריער דיסקרייבד. איז געניצט ווי מוסטער פֿאַר \({20}\,{\upmu \hbox {l}}\) פּקר פֿאַר 35 סייקאַלז צו פאַרגרעסערן \ (117\,\hbox {bp}\) און \(503\,\hbox { bp}\) פראַגמאַנץ. די סאַמפּאַלז זענען רעפּריזענטיד ווי "1: 1", ד"ה אָן דיילושאַן. א ניט-טעמפּל קאָנטראָל (נטק) איז געווען שטעלן אַרויף ווי אַ נעגאַטיוו קאָנטראָל, בשעת אַ קדנאַ סינטאַסייזד ניצן רנאַ אפגעזונדערט פון פּיוראַפייד פאַג איז געווען שטעלן אַרויף ווי אַ מוסטער פֿאַר אַ positive קאָנטראָל (פּיסי). קוואַנטיטאַטיווע פּקר (קפּקר) איז געווען דורכגעקאָכט אין אַ סטראַטאַגענע מקס3000פּ רט-פּקר קיילע ניצן בריליאַנט ווו אַלטראַ-שנעל סיבר גרין קפּקר האר מיקס (אַגילענט טעטשנאָלאָגיעס). רעאַקציעס זענען שטעלן אַרויף אין דרייַיק ווי פריער די ציקל שוועל (Ct) איז רעקאָרדעד פֿאַר אַלע סאַמפּאַלז. אין דערצו, די דיילוטאַד סאַמפּאַלז זענען \({1}\,{\upmu \hbox {l}}\) ניצן cDNA דיילוטאַד 1:100 אין פילטערד אָזערע וואַסער ווי \({20}\,{\upmu \hbox {l}}\) פּקר פֿאַר 35 סייקאַלז. די סאַמפּאַלז זענען רעפּריזענטיד ווי "1:100".
די פּקב ילעקטראָודז זענען פאַבריקייטיד מיט אַ נידעריק-קאָסטן עלעקטראָלעסס ניקאַל טבילה גאָלד (ENIG) פּראָצעס אָן די נויט פֿאַר נאָך גאָלד פּלייטינג. ENIG פּקב ילעקטראָוד ספּעסאַפאַקיישאַנז זענען דיטיילד אין אונדזער פריערדיקן ווערק 11. פּיראַנהאַ לייזונג אָדער סאַלפיוריק זויער סייקליק וואָלטאַמעטרי זענען נישט רעקאַמענדיד ווייַל זיי קען פאַרשאַפן פּילינג פון די דין גאָלד שיכטע (גרעב \(\ בעערעך \) \(100\,\hbox {nm}\)) און ויסשטעלן די אַנדערלייינג קופּער לייַערס וואָס זענען פּראָנע צו קעראָוזשאַן 21, 22, 23, 24, 25. דעריבער ריין די ילעקטראָודז מיט אַ לינט-פריי שטאָף מויסאַנד מיט יפּאַ. }\) מב אין \({4}\,{^{\סירק}\הבאָקס {C}}\)\({1}\,{\הבאָקס {ה}}\) פֿאַר גרינג ינסערשאַן.אין אונדזער פריערדיקן אַרבעט , מיר באמערקט אַז די סענסיטיוויטי און לינעאַריטי פון די סענסער זענען ימפּרוווד דורך ינקריסינג די MB קאַנסאַנטריישאַן 11. באַזירט אויף אָפּטימיזאַטיאָנס געמאלדן אין אונדזער פריער אַרבעט, מיר געוויינט \({50}\,{\upmu \hbox {M}}\) MB קאַנסאַנטריישאַנז צו עמבעד דנאַ אין דעם לערנען. עלעקטראָטשעמיקאַל דיטעקשאַן פון טאָפּל-סטראַנדיד דנאַ (דס-דנאַ) קענען זיין אַטשיווד ניצן אַניאָניק אָדער קאַטיאָניק ינטערקאַלאַטאָרס. די אנדערע האַנט, קאַטיאָניק ינטערקאַלייטערז אַזאַ ווי MB דאַרפן קירצער ינגקיוביישאַן צייט, בעערעך \({1}\,{\hbox {h}}\) פֿאַר עלעקטראָטשעמיקאַל דיטעקשאַן פון דס-DNA6. יעדער מעזשערמאַנט ינוואַלווז דיספּענסינג די מוסטער צו זיין טעסטעד אויף די ילעקטראָוד\({5}\,{{\upmu \hbox {l}}}\), דערנאָך רייניקונג מיט אַן IPA-מויסאַנד שמאַטע, איידער פאָרזעצן מיט אן אנדער מוסטער.איינער מעזשערמאַנט.יעדער מוסטער איז טעסטעד אויף 5 פאַרשידענע ילעקטראָודז סייַדן אַנדערש סטייטיד. דפּוו און קוו מעזשערמאַנץ זענען דורכגעקאָכט ניצן אַ PalmSens סענסיט סמאַרט פּאָטענטיאָסטאַט, און פּסטראַסע ווייכווארג איז געניצט פֿאַר פּאָטענטיאָסטאַט קאַנפיגיעריישאַן און דאַטן אַקוואַזישאַן, אַרייַנגערעכנט שפּיץ קראַנט חשבונות. פֿאַר DPV און CV מעזשערמאַנץ:
דפּוו: יקוואַליבריאַם צייט = \(8\,\hbox {s}\), וואָולטידזש סטעפּ = \(3\,\hbox {mV}\), דויפעק וואָולטידזש = \(25\,\hbox {mV}\), דויפעק געדויער = \(50\,\hbox {ms}\), יבערקוקן קורס = \({20}\,\hbox {mV/s}\)
קוו: יקוואַליבריאַם צייט = \(8\,\hbox {s}\), וואָולטידזש סטעפּ = \(3\,\hbox {mV}\), סוויפּ קורס = \({300}\,\hbox {mV/ s }\)
שפּיץ קעראַנץ באקומען פון וואָלטאַממאָגראַמס פון דנאַ קאַמפּלעקסט מיט \({50}\,{\upmu \hbox {M}}\) מב: (אַ) \(503\,\hbox {bp}\) DPV , (ב) \ (503\,\הבאָקס {בפּ}\) קוו, (C) \(117\,\הבאָקס {בפּ}\) דפּוו, (ד) \(117\,\הבאָקס {בפּ}\) קוו.
דפּוו און קוו וואָולטאַממאָגראַמס זענען באקומען אויף ENIG PCB ילעקטראָודז \({50}\,{\upmu \hbox {M}}\) מב קאָמפּלעקס מיט דנאַ (אין קאַנסאַנטריישאַנז פון 10-\({20}\,{\ hbox {ng) }/{\upmu \hbox {l}}}\) הייסט 0.13–\({0.26}\,{\upmu \hbox {M}}\) פֿאַר \(117\,\hbox {bp}\) און 0.03 –\({0.06}\,{\upmu \hbox {M}}\) פֿאַר \(503\,\hbox {bp}\)). רעפּריזענאַטיוו וואָלטאַממאָגראַמס זענען געוויזן אין פיגור ס 1 אין סאַפּלאַמענערי אינפֿאָרמאַציע. פיגורע 2 ווייזט די רעזולטאַטן פון דפּוו און קוו מעזשערמאַנץ (שפּיץ קראַנט) ניצן געל-פּוראַפייד פּקר פּראָדוקטן. קאַמפּערד צו קוו מעזשערמאַנץ, דפּוו מעזשערמאַנץ ווייַזן העכער סענסיטיוויטי (קראַנט ווי אַ פונקציע פון ​​דנאַ קאַנסאַנטריישאַן) ווייַל די קאַפּאַסיטיווע קעראַנץ אין קוו מעזשערמאַנץ באַהאַלטן פאַראַדאַיק קעראַנץ 26. די דאַטן פֿאַר יעדער קעסטל אין די קעסטל פּלאַט כּולל מעזשערמאַנץ פון 5 ילעקטראָודז. אַלע מעזשערמאַנץ נוצן די זעלבע גאַנג פון ילעקטראָודז צו ויסמיידן מעזשערמאַנט ערראָרס רעכט צו ילעקטראָוד-צו-ילעקטראָוד ווערייישאַן. מיר באמערקט אַ ינקריסינג גאַנג אין DPV און CV געמאסטן שפּיץ קעראַנץ פֿאַר נידעריקער קאַנסאַנטריישאַנז פון דנאַ , מער (\(503\,\הבאָקס {בפּ}\)) \,\הבאָקס {בפּ}\ קאַמפּערד צו \(117)) פראַגמענט.דאס איז קאָנסיסטענט מיט די דערוואַרט גאַנג פון ילעקטראָוד אַדסאָרפּטיאָן געמאלדן אין אונדזער פריערדיקן אַרבעט. אַדסאָרפּטיאָן פון די MB-DNA קאָמפּלעקס פאַסילאַטייץ די אָפּצאָל אַריבערפירן אויף די ילעקטראָוד, וואָס קאַנטריביוץ צו די פאַרגרעסערן פון די שפּיץ קראַנט.אנדערע שטודיום האָבן געוויזן די ווירקונג פון אָליגאָנוקלעאָטידע גרייס און סיקוואַנס אויף MB-DNA ינטערקאַלאַטיאָן27,28,29,30.די גואַנינע -סיטאָסינע (גק) אינהאַלט פון די צוויי אַמפּליקאָנס (\(117\,\hbox {bp}\) און \(503\,\hbox {bp}\)) איז געווען בעערעך 50%, ינדאַקייטינג אַז די אָבסערוואַציע די חילוק איז רעכט צו דעם. צו אַמפּליקאָן לענג.אבער, פֿאַר העכער דנאַ קאַנסאַנטריישאַנז (\(>{2}\,{\hbox {ng}/{\upmu \hbox {l}}}\), פֿאַר \(503\,\hbox {bp} \) און \( >{10}\,{\hbox {ng}/{\upmu \hbox {l}}}\) פֿאַר \(117\,\hbox {bp}\)), מיר אָבסערווירן צוויי אַמפּלאַפאַקיישאַנז. די שפּיץ קעראַנץ פון די סאַבס זענען רידוסט אין ביידע דפּוו און קוו מעזשערמאַנץ. דאס איז ווייַל מב סאַטשערייץ און ינטערקאַלייץ צווישן באַזע פּערז פון דנאַ, ריזאַלטינג אין סטעריק ינאַבישאַן פון די רעדאָקס טעטיקייט פון די רעדוסיבלע גרופּע אין MB31,32.
在存在 \(2\,\הבאָקס {מם}\) \({\הבאָקס {מגקל }_2}\): (אַ) \(503\,\הבאָקס {בפּ}\) דפּוו, (ב) \(503 \,\hbox {bp}\) CV, (c) \(117\,\hbox {bp}\) DPV，(d) \(117\,\hbox {bp}\) CV.
סאָלץ פאָרשטעלן אין פּקר בעל מיקסעס אַרייַנמישנ זיך מיט ילעקטראָוסטאַטיק ינטעראַקשאַנז צווישן מב און דנאַ, אַזוי דורך אַדינג \(2\,\הבאָקס {מם}\) \(\הבאָקס {מגקל }_2\) מיט \({50} \,{\ upmu \hbox {M}}\) MB געל-פּוראַפייד פּראָדוקט צו לערנען די ווירקונג פון זאַלץ אויף MB-DNA ינטעראַקשאַן. ווי געוויזן אין פיגורע 3, מיר באמערקט אַז פֿאַר העכער דנאַ קאַנסאַנטריישאַנז (\(>{2}\,{\ hbox {ng}/{\upmu \hbox {l}}}\) (503\,\hbox {bp}\) און \(>{10}\,{\hbox {ng}/{\upmu \hbox { l}}}\) פֿאַר \(117\,\hbox {bp} \)), אין DPV און CV די אַדישאַן פון זאַלץ האט נישט באטייטיק ווירקן די מעזשערמאַנץ (זען פיגור ס 2 אין סאַפּלאַמענערי אינפֿאָרמאַציע פֿאַר רעפּריזענאַטיוו וואָלטאַממאָגראַמס). נידעריקער דנאַ קאַנסאַנטריישאַנז, די אַדישאַן פון זאַלץ זייער ראַדוסאַז סענסיטיוויטי, ריזאַלטינג אין קיין באַטייַטיק ענדערונג אין קראַנט מיט דנאַ קאַנסאַנטריישאַן. מג}^{2+}\) קאַטיאָנס בינדן צו די נעגאַטיוו פאָספאַטע באַקבאָון פון דנאַ, דערמיט כינדערינג די ילעקטראָוסטאַטיק ינטעראַקשאַן צווישן מב און דנאַ. דער שליסל פונט איז אַז דעם ביאָסענסאָר איז בעסער פּאַסיק צו דעטעקט העכער דנאַ קאַנסאַנטריישאַנז (ראַרעלי \({\hbox {ng}/{\upmu \hbox {l}}}\) אָדער העכער), פֿאַר גאָר אַוטאָמאַטעד פּראַסעסינג פון ינווייראַנמענאַל וואַסער סאַמפּאַלז, ווו געל רייניקונג פון פּקר פּראָדוקטן קען נישט זיין פיזאַבאַל.
שטח אונטער די אַבזאָרפּשאַן ויסבייג פֿאַר די ווייוולענגט קייט 600-700 \(\hbox {nm}\) פֿאַר פאַרשידן קאַנסאַנטריישאַנז פון דנאַ קאָמפּלעקס מיט \({50}\,{\upmu \hbox {M}}\) MB: ( אַ ) \(503\,\הבאָקס {בפּ}\) מיט און אָן זאַלץ (\(2\,\הבאָקס {מם}\) \(\הבאָקס {מגקל}_2\)), (ב) \(117\, \hbox {bp}\) מיט און אָן זאַלץ (\(2\,\hbox {מם}\) \(\hbox {MgCl}_2\)).\({0}\,{\hbox {pg}/ {\upmu \hbox {l}}}\) דנאַ קאַנסאַנטריישאַנז קאָראַספּאַנדינג צו \({50}\,{\upmu \hbox {M}}\) MB סאַמפּאַלז קיין דנאַ.
צו נאָך באַשטעטיקן די אויבן רעזולטאַטן, מיר דורכגעקאָכט אָפּטיש מעזשערמאַנץ ניצן אַ UV/Vis ספּעקטראָפאָטאָמעטער (Thermo Scientific Multiskan GO), די סאַמפּאַלז \({50}\,{{\upmu \hbox {l}}}\) זענען געניצט פֿאַר יעדער מעאַסורעמענט.די אַבזאָרפּשאַן כסימע דיקריסאַז מיט ינקריסינג דנאַ קאַנסאַנטריישאַן, ווי קענען זיין געזען פון די גאַנג פון די געגנט אונטער די אַבזאָרפּשאַן ויסבייג פֿאַר די ווייוולענגט קייט \(600\,\hbox {nm}\) צו \(700\,\hbox { nm}\), ווי געוויזן אין פיגורע 4 (אַבזאָרפּשאַן ספּעקטרום געוויזן אין פיג. ס 3 אין סאַפּלאַמענטערי אינפֿאָרמאַציע). {l}}}\), עס איז געווען קיין באַטייַטיק חילוק אין אַפּטייק צווישן דנאַ-מיט און מב-בלויז סאַמפּאַלז (פֿאַר \(503\,\hbox {bp}\) און \(117\,\hbox {bp}\ ) לענג פראַגמאַנץ), ינדאַקייטינג די פעלן פון סטעריק ינאַבישאַן פון רעדאָקס-אַקטיוו מב. ביי העכער דנאַ קאַנסאַנטריישאַנז, מיר באמערקט אַ גראַדזשואַל פאַרקלענערן אין די אַבזאָרבאַנס סיגנאַל און באמערקט אַ ווייניקער פאַרקלענערן אין אַבזאָרבאַנס אין דעם בייַזייַן פון זאַלץ.די רעזולטאַטן זענען אַטריביאַטאַד צו מאָלעקולאַר ינטעראַקטיאָנס און סטעריק ינאַבישאַן מיט באַזע סטאַקינג אין דנאַ כייבראַדז. אונדזער רעזולטאטן זענען קאָנסיסטענט מיט ריפּאָרץ אין דער ליטעראַטור אויף ספּעקטראָסקאָפּיק שטודיום פון MB-DNA ינטערקאַליישאַן אַז אַססאָסיאַטע היפּאָטשראָמאַטיסיטי מיט רידוסט ענערגיע לעוועלס אין \(\pi\)-\(\pi ^*\ ) עלעקטראָניש טראַנזישאַנז רעכט צו ינטערקאַליישאַן לייַערס 36, 37, 38.
אַגאַראָסע געל עלעקטראָפאָרעסיס פון פאַדזש פי6: פּקר פּראָדוקטן פון לענג \(117\,\הבאָקס {בפּ}\) און \(503\,\הבאָקס {בפּ}\) פון אָזערע וואַסער סאַמפּאַלז.מ-דנאַ מאַרקער;נטק-קיין מוסטער קאָנטראָל, אָנפאַנגערס מיט קאָראַספּאַנדינג אַמפּליקאָנס;פּיסי positive קאָנטראָל;1, 2, 3-אַנדילוטאַד (1: 1) ספּיקעד אָזערע וואַסער סאַמפּאַלז אין טריפּליקאַט. א באַנד איז קענטיק ביי \(\וועגן 50\,\הבאָקס {בפּ}\) רעכט צו אַניוזד אָליגאָנוקלעאָטידעס אין די \(503\,\ hbox {bp}\) ליין.
מיר עוואַלואַטעד די נוצן פון די סענסער ניצן פּאָוואַי לייק וואַסער סאַמפּאַלז ספּיקעד מיט פי 6 פאַדזש. מל}}\), בשעת די אפגעזונדערט פון פּיוראַפייד פאַגע סאַספּענשאַנז די רנאַ איז עסטימאַטעד צו זיין \({1945}\,{\upmu \hbox {g}/\hbox {ml}}\) מיט אַ אָפּזוך עפעקטיווקייַט פון בעערעך 1 %.RNA איז פאַרקערט טראַנסקריבעד אין קדנאַ און געוויינט ווי מוסטער פֿאַר פּקר און קפּקר. פּראָדוקט גרייס איז באשטעטיקט דורך אַגאַראָסע געל עלעקטראָפאָרעסיס (פיגורע 5) פריערדיק צו טעסטינג מיט די סענסער. די סאַמפּאַלז זענען נישט געל פּיוראַפייד און דעריבער אַנטהאַלטן אַלע קאַמפּאָונאַנץ פון פּקר ווי די Ct וואַלועס רעקאָרדעד בעשאַס qPCR (טאַבלע 1) זענען געוויזן צו קאָראַלייט מיט די קאַנסאַנטריישאַן פון רנאַ אפגעזונדערט פון די קאָראַספּאַנדינג ספּיקעד וואַסער סאַמפּאַלז. די Ct ווערט ריווילז די נומער פון סייקאַלז פארלאנגט פֿאַר די פלורעסאַנט סיגנאַל צו יקסיד די שוועל אָדער הינטערגרונט סיגנאַל. העכער Ct וואַלועס אָנווייַזן נידעריקער מוסטער קאַנסאַנטריישאַנז און וויצע ווערסאַ. די Ct וואַלועס פון די NTC סאַמפּאַלז זענען ווי הויך ווי דערוואַרט. די positive קאָנטראָל און די פּראָבע מוסטער ווייַטער ינדיקייץ אַז יעדער פּראָבע מוסטער האט בעערעך 1% מוסטער קאַמפּערד צו די positive קאָנטראָל. מיר האָבן פריער דיסקאַסט אַז מער אַמפּליקאָנס פירן צו בעסער סענסיטיוויטי. אַמפּלאַפאַקיישאַן פון מער פראַגמאַנץ אפגעזונדערט פון כעטעראַדזשיניאַס ינווייראַנמענאַל סאַמפּאַלז איז טשאַלאַנדזשינג געגעבן די דיסאַדוואַנטידזשיז פון נידעריק וויראַל קאַנסאַנטריישאַן און רנאַ דערנידעריקונג. אָבער, מיט אונדזער ווירוס ענריטשמענט און פּקר אַמפּלאַפאַקיישאַן פּראָטאָקאָל, מיר זענען ביכולת צו הצלחה פאַרגרעסערן די \(503\,\hbox {bp}\) פראַגמענט פֿאַר עלעקטראָטשעמיקאַל סענסינג.
פיגור 6 ווייזט די ילעקטראָוכעמיקאַל סענסער רעזולטאַטן פון די \(503\,\hbox {bp}\) פראַגמענט אַמפּליקאָן, ביידע ניצן אַנדילוטאַד קדנאַ ווי מוסטער (1:1) און 100-פאַרלייגן דיילוטאַד קדנאַ ווי מוסטער (1:100) דורכגעקאָכט פּקר. , קאַמפּערד צו NTC און פּיסי (זען פיגורע ס 4 אין סאַפּלאַמענטערי אינפֿאָרמאַציע פֿאַר רעפּריזענאַטיוו וואָלטאַממאָגראַמס). יעדער קעסטל אין די קעסטל פּלאַט אין פיגורע 6 כּולל מעזשערמאַנץ פון דרייַ סאַמפּאַלז בייַ 5 ילעקטראָודז. די זעלבע ילעקטראָודז זענען געניצט צו מעסטן אַלע סאַמפּאַלז צו ויסמיידן ערראָרס רעכט צו ילעקטראָוד אין פאַרגלייַך מיט קוו מעזשערמאַנץ, DPV מעזשערמאַנץ ווייַזן בעסער האַכלאָטע צו ויסטיילן טעסט און פּיסי סאַמפּאַלז פון נטקס ווייַל, ווי פריער דערמאנט, Faradaic קעראַנץ זענען פאַרבאָרגן רעכט צו הינטערגרונט קאַפּאַסיטיווע קעראַנץ אין די לעצטע. די נעגאַטיוו קאָנטראָל (NTC) ריזאַלטיד אין העכער קוו און דפּוו שפּיץ קעראַנץ קאָרעוו צו די positive קאָנטראָל, כוועראַז positive און אַנדילוטיד פּרובירן סאַמפּאַלז געוויזן ענלעך שפּיץ כייץ פון דפּוו שפּיץ קעראַנץ. ) פּרובירן מוסטער און פּיסי קענען זיין קלאר ריזאַלווד פֿון די סענסער רעזולטאַט פֿאַר די NTC מוסטער, בשעת די האַכלאָטע פֿאַר די 1:100 דיילוטאַד מוסטער איז ווייניקער פּראַנאַונסט. (ליינז זענען נישט געוויזן אין פיגורע 5), און די קאָראַספּאַנדינג דפּוו און קוו שפּיץ קעראַנץ זענען ענלעך צו די דערוואַרט פֿאַר NTC. קאָנטראָל ינדוסט אַן עלעקטראָטשעמיקאַל ענטפער פון די פּקב סענסער רעכט צו דער אַדסאָרפּטיאָן פון פריי מב אויף די ילעקטראָוד און די ינטעראַקשאַן פון די מב מיט די איין-סטראַנדיד אָנפאַנגער אָליגאָנוקלעאָטידע. דעריבער, יעדער מאָל אַ מוסטער איז טעסטעד, אַ נעגאַטיוו קאָנטראָל מוזן זיין לויפן און די שפּיץ קראַנט פון די פּראָבע מוסטער קאַמפּערד צו די שפּיץ קראַנט באקומען דורך די נעגאַטיוו קאָנטראָל צו דערגרייכן אַ דיפערענטשאַל (קאָרעוו) מעזשערמאַנט 39,40 צו קלאַסיפיצירן די פּראָבע מוסטער ווי positive אָדער נעגאַטיוו.
(אַ) דפּוו, און (ב) קוו שפּיץ קראַנט פֿאַר עלעקטראָטשעמיקאַל דיטעקשאַן פון \(503\,\הבאָקס {בפּ}\) פראַגמאַנץ אין אָזערע וואַסער סאַמפּאַלז. טעסט סאַמפּאַלז זענען געמאסטן אין טריפּליקאַט און קאַמפּערד מיט קיין מוסטער קאָנטראָלס (NTC) און positive קאָנטראָלס (פּיסי).
אונדזער פיינדינגז אילוסטרירן פאַרשידענע מעקאַניזאַמז וואָס ווירקן די פאָרשטעלונג פון עלעקטראָטשעמיקאַל סענסאָרס פֿאַר אַמפּליקאַנז פון פאַרשידענע לענגקטס פֿאַר פאַרשידענע דנאַ, מיט קאַנסאַנטריישאַנז וועראַפייד דורך אָפּטיש מעזשערמאַנץ ניצן אַ UV / Vis ספּעקטראָפאָטאָמעטער. \(500\,\hbox {bp}\) קענען זיין דיטעקטאַד מיט העכער סענסיטיוויטי און אַז די בייַזייַן פון זאַלץ אין די מוסטער טוט נישט סענסיטיוויטי דנאַ קאַנסאַנטריישאַן וואָס אַפעקץ העכער סענסיטיוויטי (ראַרעלי \({\hbox {ng}/{\upmu) \hbox {l}}}\) און העכער). אין דערצו, מיר ינוועסטאַגייטאַד די ווירקונג פון פאַרשידענע טייפּס פון סאַמפּאַלז, אַרייַנגערעכנט געל-פּוראַפייד אַמפּליקאָנס מיט און אָן צוגעלייגט זאַלץ, און דערצו פון אָזערע וואַסער סאַמפּאַלז אין DPV און CV מעזשערמאַנץ.מיר האָבן באמערקט אַז DPV צוגעשטעלט אַ בעסער האַכלאָטע, ווייַל די קאַפּאַסיטיווע הינטערגרונט אין די הינטערגרונט אויך אַפעקץ די קוו מעזשערמאַנט, וואָס מאכט עס ווייניקער שפּירעוודיק.
אַמפּלאַפאַקיישאַן פון מער פראַגמאַנץ דעפּענדס אויף די אָרנטלעכקייַט פון די וויראַל גענאָמיק רנאַ. עטלעכע שטודיום האָבן געוויזן אַז אַמפּלאַפאַקיישאַן פון מער פראַגמאַנץ איז ניט שטענדיק עפעקטיוו רעכט צו דערנידעריקונג פון רנאַ אין די סוויווע און די פּאָטענציעל פֿאַר ספּליסינג בעשאַס אפגעזונדערטקייט11,41,42,43,44 מיר באמערקט אַז די PEG-באזירט ווירוס קאַנסאַנטריישאַן אופֿן איז געווען מער עפעקטיוו אין קאַנסאַנטרייטינג פאַג פי-6 ספּיקעד אין אָזערע וואַסער סאַמפּאַלז ווי די אַלומינום כיידראַקסייד-באזירט ווירוס קאַנסאַנטריישאַן אופֿן. די פיייקייַט צו דעטעקט לאַנג דנאַ פראַגמאַנץ פּרוווד צו באַקומען די פאָדערונג פֿאַר מולטיפּלעקס פּקר צו אַמפּלאַפיי קייפל קירצער לענג טעמפּלאַטעס און רעדוצירן די מעגלעכקייט פון קרייַז-ספּעציפיש.
בייאַלאַדזשיקאַל סאַמפּאַלז זענען קנאַפּ, אַזוי עס איז אַ נויט צו פּלאַן אַ ביאָסענסאָר וואָס ריקווייערז מינימאַל סאַמפּאַלז פֿאַר טעסטינג. ) סאַמפּאַלז פֿאַר טעסטינג צו דעקן די עפעקטיוו געגנט פון די ילעקטראָודז. אַדדיטיאָנאַללי, דער זעלביקער ילעקטראָוד קענען זיין ריוזד נאָך רייניקונג איידער דיספּענסינג די ווייַטער מוסטער. אַמפּלאַפייד סאַמפּאַלז טאָן ניט דאַרפן די אַדישאַן פון קיין קעמיקאַלז אנדערע ווי מעטהילענע בלוי, וואָס איז אַ ביליק. און קאַמאַנלי געוויינט כעמישער. זינט יעדער ילעקטראָוד קאָס וועגן $ 0.55 (אָדער INR 40) צו פּראָדוצירן, דעם ביאָסענסאָר קענען זיין אַ פּרייַז-עפעקטיוו אָלטערנאַטיוו צו יגזיסטינג דיטעקשאַן טעקנאַלאַדזשיז. טיש 2 ווייזט אַ פאַרגלייַך פון דעם אַרבעט מיט אנדערע סענסאָרס געמאלדן אין דער ליטעראַטור פֿאַר לאַנג דנאַ פראַגמאַנץ אין כעטעראַדזשיניאַס סאַמפּאַלז.
געגעבן אַז MB-באזירט עלעקטראָטשעמיקאַל דיטעקשאַן פּראָטאָקאָלס פאַרלאָזנ אויף די ספּעציפֿישקייט פון פּקר, אַ הויפּט באַגרענעצונג פון דעם אופֿן איז די פּאָטענציעל פֿאַר ניט-ספּעציפיש אַמפּלאַפאַקיישאַן אין כעטעראַדזשיניאַס סאַמפּאַלז אַזאַ ווי ווייסטוואָטער און אָזערע וואַסער אָדער ניצן נידעריק-ריינקייַט פּרימערז. צו פֿאַרבעסערן די סענסיטיוויטי פון עלעקטראָטשעמיקאַל דיטעקשאַן מעטהאָדס פֿאַר דנאַ דיטעקשאַן פון אַנפּייערד פּקר פּראָדוקטן ניצן אַנמאָדיפיעד ENIG PCB ילעקטראָודז, עס איז נייטיק צו בעסער פֿאַרשטיין ערראָרס ינטראָודוסט דורך אַניוזד דנטפּס און אָנפאַנגערס, און צו אַפּטאַמייז אָפּרוף טנאָים און אַסיינ פּראָטאָקאָלס. נאָך פיזיקאָטשעמיקאַל פּאַראַמעטערס אַזאַ ווי pH, טעמפּעראַטור און בייאַלאַדזשיקאַל. זויערשטאָף פאָדערונג (BOD) פון די וואַסער מוסטער קען אויך זיין געמאסטן אין סדר צו פֿאַרבעסערן די אַקיעראַסי פון די מעזשערמאַנט.
אין מסקנא, מיר פאָרשלאָגן אַ נידעריק-קאָסטן עלעקטראָטשעמיקאַל ENIG פּקב סענסער פֿאַר ווירוס דיטעקשאַן אין ינווייראַנמענאַל (אָזערע וואַסער) סאַמפּאַלז. ילעקטראָודז מיט אַ מער פּאָליצע לעבן און קיין ספּעציפיש סטאָרידזש רעקווירעמענץ און דעריבער פּאַסיק פֿאַר די אַנטוויקלונג פון מעזשערמאַנט סאַלושאַנז מיט אָטאַמייטיד מוסטער פּראַסעסינג דיפּלויד אין למיק. פּראָסט אין ינווייראַנמענאַל סאַמפּאַלז ראַדוסאַז די ספּעציפֿישקייט פון דעם סענסינג אופֿן רעכט צו דער ניט-ספּעציפיש ביינדינג פון מבס צו איין- און טאָפּל-סטראַנדיד אָליגאָנוקלעאָטידעס. און דפּוו שפּיץ קעראַנץ באקומען פון די טעסטעד סאַמפּאַלז זאָל זיין ינטערפּראַטאַד קאָרעוו צו די רעספּאָנסעס באקומען פון די נעגאַטיוו קאָנטראָל (NTC) פֿאַר יעדער פּראָבע. -קאָסט לייזונג וואָס קענען קלייַבן און אַנאַלייז סאַמפּאַלז און וויירליס טראַנסמיסיע רעזולטאַטן צוריק צו דער לאַבאָראַטאָריע.
Cashdollar, J. & Wymer, L. מעטהאָדס פֿאַר ערשט קאַנסאַנטריישאַן פון ווירוסעס פון וואַסער סאַמפּאַלז: אַ רעצענזיע און מעטאַ-אַנאַליסיס פון פריש שטודיום.אַפּפּליקאַטיאָן.מייקראָואָרגאַניזאַמז.115, זז 1-11 (2013).
Gall, AM, Mariñas, BJ, Lu, Y. & Shisler, JL וואַטערבאָרנע ווירוסעס: באַריערז צו זיכער טרינקט וואַסער.PLoS Pathogens.11, E1004867 (2015).
Shrestha, S. עט על. ווייסטוואָטער עפּידעמיאָלאָגי פֿאַר קאָס-עפעקטיוו גרויס-וואָג סערוויילאַנס פון COVID-19 אין נידעריק- און מיטל-האַכנאָסע לענדער: טשאַלאַנדזשיז און אַפּערטונאַטיז. וואסער 13, 2897 (2021).
Palecek, E. & Bartosik, M. Nucleic acid electrochemistry.Chemical.Rev.112, 3427-3481 (2012).
Tani, A., Thomson, AJ & Butt, JN מעטהילענע בלוי ווי אַן עלעקטראָטשעמיקאַל דיסקרימינאַטאָר פון איין- און טאָפּל-סטראַנדיד אָליגאָנוקלעאָטידעס ימאָובאַלייזד אויף גאָלד סאַבסטרייץ. אַנאַליסט 126, 1756-1759 (2001).
Wong, EL, Erohkin, P. & Gooding, JJ פאַרגלייַך פון קאַטיאָן און אַניאָן ינטערקאַלאַטאָרס פֿאַר עלעקטראָטשעמיקאַל טראַנסדוקטיאָן פון דנאַ היברידיזאַטיאָן דורך לאנג-ראַנגע עלעקטראָן טראַנספער.Electrochemistry.comminicate.6, 648-654 (2004).
Wong, EL & Gooding, JJ אָפּצאָל אַריבערפירן דורך דנאַ: אַ סעלעקטיוו עלעקטראָטשעמיקאַל דנאַ ביאָסענסאָר.אַנוס.טשעמיקאַל.78, 2138-2144 (2006).
פאַנג, טה עט על. פאַקטיש-צייט פּקר מיקראָפלוידיק מיטל מיט קאַנקעראַנט עלעקטראָטשעמיקאַל דיטעקשאַן. בייאַלאַדזשיקאַל סענסער. ביאָעלעקטראָניקס.24, 2131-2136 (2009).
געווינען, דורך עט על. סיגנאַלינג מעקאַניזאַם לערנען און פאָרשטעלונג וועראַפאַקיישאַן פון אַן עלעקטראָטשעמיקאַל פאַקטיש-צייט פּקר סיסטעם באזירט אויף די ינטעראַקשאַן פון מעטהילענע בלוי מיט דנאַ.אַנאַליסט 136, 1573-1579 (2011).
Ramirez-Chavarria, RG et al.Loop-מעדיאַטעד יסאָטהערמאַל אַמפּלאַפאַקיישאַן-באזירט עלעקטראָטשעמיקאַל סענסער פֿאַר דיטעקשאַן פון סאַרס-קאָוו-2 אין ווייסטוואָטער סאַמפּאַלז.ענוויראָנמענט.טשעמיקאַל.בריטאַן.10, 107488 (2022).
קומאַר, עם עט על.עלעקטראָטשעמיקאַל סענסינג פון סאַרס-קאָוו-2 אַמפּליקאַנז מיט פּקב ילעקטראָודז.דער סענסער איז אַקטיווייטיד.B Chemistry.343, 130169 (2021).
Kitamura, K., Sadamasu, K., Muramatsu, M. & Yoshida, H. עפעקטיוו דיטעקשאַן פון סאַרס-קאָוו-2 רנאַ אין די האַרט בראָכצאָל פון ווייסטוואָטער.וויסנשאַפֿט. אַלגעמיינע סוויווע.763, 144587 (2021).
Alygizakis, N. et al. Analytical Methods for SARS-CoV-2 Detection in Wastewater: Protocol and Future Perspectives.TraC trending anal.Chemical.134, 116125 (2020).
Fedorenko, A., Grinberg, M., Orevi, T. & Kashtan, N. ניצל פון די ענוועלאַפּט באַקטעריאָפאַגע פי6 (אַ סעראַגאַט פֿאַר סאַרס-קאָוו-2) אין יוואַפּערייטיד שפּייַעכץ דראַפּלאַץ דאַפּאַזיטיד אויף גלאז סערפאַסיז.10, 1-10 (2020).
Dey, R., Dlusskaya, E. & Ashbolt, NJ ינווייראַנמענאַל פּערסיסטאַנס פון אַ סאַרס-קאָוו -2 סעראַגאַט (Phi6) אין פריי-לעבעדיק אַמאָעבאַ.וואַסער געזונט 20, 83 (2021).
מינדיטש, ל. גענוי פּאַקקאַגינג פון דריי גענאָמיק פראַגמאַנץ פון טאָפּל-סטראַנדיד רנאַ באַקטעריאָפאַגע \ (\ וואַרפי \) 6. מיקראָאָרגאַניזם. מאָרע. ביאָלאָגי. רעוו.63, 149-160 (1999).
Pirttimaa, MJ & Bamford, צווייטיק סטרוקטור פון די DH RNA פאַגע \ (\ varphi\) 6 פּאַקקאַגינג געגנט. רנאַ 6, 880-889 (2000).
Bonilla, N. et al.Phages on the Tap - א שנעל און עפעקטיוו פּראָטאָקאָל פֿאַר פּריפּערינג לאַבאָראַטאָריע סטאַקס פון באַקטעריאָפאַגעס.PeerJ 4, e2261 (2016).