Gold nanowire based electrical DNA detection using rolling circle amplification.
Gold nanowire based electrical DNA detection using rolling circle amplification.
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DOI：
10.1021/nn4058825
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发表时间：
2014-02-25
期刊：
影响因子：
17.1
通讯作者：
Nilsson M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Russell C;Welch K;Jarvius J;Cai Y;Brucas R;Nikolajeff F;Svedlindh P;Nilsson M
我们提出了一种电传感器，其使用DNA的滚环扩增（RCA）来跨越两个电极之间的差距拉伸，与金属纳米颗粒种子相互作用以产生导电纳米线，并在检测特定靶DNA序列时产生电信号。RCA是一种基于DNA探针环化的高特异性分子检测机制。利用这种技术，产生具有简单重复序列的长单链DNA。在这里，我们表明，拉伸RCA产品可以金属化使用银或金的解决方案，以形成金属线。在金属化时，对于银，电阻从TΩ下降到kΩ，对于金，电阻从T Ω下降到Ω。通过功能化寡核苷酸的杂交，通过沿单链DNA产物沿着排列的金纳米颗粒接种金属化。我们表明，RCA与电DNA检测相结合，产生非常高的信噪比，灵敏和特异性检测分析的一个基本特征的读出结果。最后，我们证明了10 ng的大肠杆菌基因组DNA的检测使用传感器的概念。
We present an electrical sensor that uses rolling circle amplification (RCA) of DNA to stretch across the gap between two electrodes, interact with metal nanoparticle seeds to generate an electrically conductive nanowire, and produce electrical signals upon detection of specific target DNA sequences. RCA is a highly specific molecular detection mechanism based on DNA probe circularization. With this technique, long single-stranded DNA with simple repetitive sequences are produced. Here we show that stretched RCA products can be metalized using silver or gold solutions to form metal wires. Upon metallization, the resistance drops from TΩ to kΩ for silver and to Ω for gold. Metallization is seeded by gold nanoparticles aligned along the single-stranded DNA product through hybridization of functionalized oligonucleotides. We show that combining RCA with electrical DNA detection produces results in readout with very high signal-to-noise ratio, an essential feature for sensitive and specific detection assays. Finally, we demonstrate detection of 10 ng of Escherichia coli genomic DNA using the sensor concept.
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