A magneto-DNA nanoparticle system for rapid detection and phenotyping of bacteria.
A magneto-DNA nanoparticle system for rapid detection and phenotyping of bacteria.
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DOI：
10.1038/nnano.2013.70
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发表时间：
2013-05
影响因子：
38.3
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中科院分区：
文献类型：
--
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到目前为止，虽然已经提出了多种用于病原体检测的诊断方法，但大多数方法对于临床使用来说过于昂贵、耗时过长或特异性有限。然而，具有独特材料特性的纳米粒子系统规避了这些问题，并比现有方法具有更高的准确性。在此，我们介绍了一种新型的磁 - DNA探针，它能够直接在临床样本中对病原体进行快速且特异性的分析。一种纳米粒子杂交检测方法被设计出来，该方法涉及针对细菌16S rRNA的通用探针和特异性探针，用于使用小型化核磁共振设备检测扩增的靶DNA。最终，磁 - DNA平台能够对各种临床相关的细菌种类进行通用和特异性检测，灵敏度可低至单个细菌。此外，该检测方法稳定且快速，能够在2小时内同时诊断临床标本中的13种细菌。所描述的通用平台可用于多种应用中病原体的快速鉴定和表型分析。
To date, while various diagnostic approaches for pathogen detection have been proposed, most are too expensive, lengthy or limited in specificity for clinical use. Nanoparticle systems with unique material properties, however, circumvent these problems and offer improved accuracy over current methods. Herein, we present novel magneto-DNA probes capable of rapid and specific profiling of pathogens directly in clinical samples. A nanoparticle hybridisation assay, involving ubiquitous and specific probes that target bacterial 16S rRNAs, was designed to detect amplified target DNAs using a miniaturised nuclear magnetic resonance device. Ultimately, the magneto-DNA platform allowed both universal and specific detection of various clinically relevant bacterial species, with sensitivity down to single bacteria. Furthermore, the assay was robust and rapid, simultaneously diagnosing a panel of 13 bacterial species in clinical specimens within 2 hours. The generic platform described could be used to rapidly identify and phenotype pathogens for a variety of applications.
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