Using personal glucose meters and functional DNA sensors to quantify a variety of analytical targets.
Using personal glucose meters and functional DNA sensors to quantify a variety of analytical targets.
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DOI：
10.1038/nchem.1092
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发表时间：
2011-07-24
期刊：
影响因子：
21.8
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中科院分区：
文献类型：
--
作者：
便携式、低成本和定量检测家庭和外地的广泛目标可能会给医疗诊断和环境监测带来革命性的变化。尽管进行了多年的研究，但很少有这样的设备可以商业化。利用世界各地糖尿病患者使用的袖珍个人血糖仪的广泛可获得性和低成本，我们展示了一种使用这种血糖仪对非葡萄糖目标进行量化的方法，范围从娱乐药物(可卡因，3.4NM检测下限)到重要的生物辅因子(腺苷，18μM检测下限)，到疾病标记物(结核病的干扰素-伽马，2.6NM检测下限)和有毒金属离子(铀，9.1NM检测下限)。该方法基于靶向诱导从功能性-DNA-蔗糖酶偶联物中释放蔗糖酶。释放的转化酶将蔗糖转化为葡萄糖，这是可以用仪器检测到的。通过使用合适的功能DNA伙伴(适配子、DNAzyme或aptazyme)，该方法应该很容易地适用于许多其他目标的检测。
Portable, low-cost and quantitative detection of a broad range of targets at home and in the field has the potential to revolutionize medical diagnostics and environmental monitoring. Despite many years of research, very few such devices are commercially available. Taking advantage of the wide availability and low cost of the pocket-sized personal glucose meter—used worldwide by diabetes sufferers—we demonstrate a method to use such meters to quantify non-glucose targets, ranging from a recreational drug (cocaine, 3.4 μM detection limit) to an important biological cofactor (adenosine, 18 μM detection limit), to a disease marker (interferon-gamma of tuberculosis, 2.6 nM detection limit) and a toxic metal ion (uranium, 9.1 nM detection limit). The method is based on the target-induced release of invertase from a functional-DNA–invertase conjugate. The released invertase converts sucrose into glucose, which is detectable using the meter. The approach should be easily applicable to the detection of many other targets through the use of suitable functional-DNA partners (aptamers DNAzymes or aptazymes).
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