Electrochemiluminescence in paired signal electrode (ECLipse) enables modular and scalable biosensing.
Electrochemiluminescence in paired signal electrode (ECLipse) enables modular and scalable biosensing.
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DOI：
10.1126/sciadv.abq4022
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发表时间：
2022-09-23
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
电化学发光 (ECL) 具有固有的低背景，可通过电气控制实现精确的化学反应。在这里，我们报告了一种先进的 ECL 系统，称为 ECLipse（成对信号电极中的 ECL）。我们在物理上将 ECL 生成与目标检测分开：这两个过程在隔离室中进行，并通过电极耦合。该策略使我们能够最大限度地减少交叉化学反应、设计用于高 ECL 信号的电极，并将多个传感器集成在一个芯片中。作为概念验证，我们实施了八重 ECLipse 并将其应用于检测人血浆中的宿主因子。 ECLipse 实现了比传统 ECL 检测更高的信噪比，并且比酶联免疫吸附检测的灵敏度高 7000 倍以上。在一项试点临床研究中，我们可以通过测量宿主因素 [即白细胞介素 3 (IL-3)、IL-6 和降钙素原 (PCT)] 来检测脓毒症。 ECLipse 检测进一步揭示了严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 感染患者中不同的 IL-3 和 IL-6 模式。 先进电极系统中的电化学发光为脓毒症诊断提供了极其灵敏的免疫测定。
Electrochemiluminescence (ECL) has an inherently low background and enables precise chemical reactions through electrical control. Here, we report an advanced ECL system, termed ECLipse (ECL in paired signal electrode). We physically separated ECL generation from target detection: These two processes were carried out in isolated chambers and coupled through an electrode. The strategy allowed us to minimize cross-chemical reactions, design electrodes for high ECL signals, and integrate multiple sensors in a chip. As a proof of concept, we implemented an eight-plex ECLipse and applied it to detect host factors in human plasma. ECLipse achieved higher signal-to-noise ratio than conventional ECL assays and was >7000-fold more sensitive than enzyme-linked immunosorbent assay. In a pilot clinical study, we could detect septic conditions by measuring host factors [i.e., interleukin-3 (IL-3), IL-6, and procalcitonin (PCT)]. ECLipse assay further revealed distinct IL-3 and IL-6 patterns in patients with severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 infection. Electrochemiluminescence in an advanced electrode system enabled exquisitely sensitive immunoassays for sepsis diagnostics.
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影响因子：
17.1
作者：
Min J;Nothing M;Coble B;Zheng H;Park J;Im H;Weber GF;Castro CM;Swirski FK;Weissleder R;Lee H
通讯作者：
Lee H
DOI：
10.1038/nri3552
发表时间：
2013-12
期刊：
Nature reviews. Immunology
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
4.4
作者：
FitzGerald, S. Pete;McConnell, R. Ivan;Huxley, Allen
通讯作者：
Huxley, Allen
影响因子：
7.4
作者：
Li, Meng;Liu, Shasha;Wang, Wei
通讯作者：
Wang, Wei
DOI：
10.1038/s41577-021-00553-8
发表时间：
2021-06
期刊：
Nature reviews. Immunology
影响因子：
--
作者：
Jones SA;Hunter CA
通讯作者：
Hunter CA