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Intelligent Platform for Simultaneous Detection of Multiple Aminoglycosides Based on a Ratiometric Paper-Based Device with Digital Fluorescence Detector Readout.
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2019-11-26 , DOI: 10.1021/acssensors.9b01845
Lumin Wang 1 , Fawei Zhu 1 , Yuqiu Zhu 1 , Siqi Xie 1 , Miao Chen 2 , Yu Xiong 1, 3 , Qi Liu 1 , Hua Yang 1 , Xiaoqing Chen 1, 4
Affiliation  

A digital fluorescence detector (DFD), a handheld fluorescence detection device, can convert the fluorescence signal of samples into the corresponding fluorescer concentration. Herein, by adopting a DFD as the readout, a novel intelligent platform was developed based on a ratiometric paper-based device (RPD) for multiple aminoglycoside detection. There are five layers and four parallel channels contained in the designed RPD, functioning as reagent storage, fluidic path control and signal processing, respectively. The rationale of this design lies in the fact that aptamer/graphitic carbon nitride nanosheet (Apt/g-C3N4 NS) modified layers can catalyze o-phenylenediamine to fluorescent 2,3-diaminophenazine (DAP) in the presence of H2O2. When Apt was removed from nanosheets via the Apt-target reaction, the peroxidase-like activity would be decreased, thus decreasing the production of DAP. All the changes of the fluorescence DAP signal can be read out using a portable DFD. Based on the DFD signal change related to the concentration of the target, a quantitative reaction platform was established. Furthermore, the sample flow and Apt-target reaction time can be reasonably regulated using the H2O2-cleavable hydrophobic compound modified layer placed between the target recognition region and detection region. Then, the practicality of this platform was verified through realizing sensitive analysis of streptomycin, tobramycin, and kanamycin simultaneously. Overall, with merits including portability and ease of operation, the platform shows great potential in on-site simultaneous detection of multiple targets, especially in resource-limited settings.

中文翻译:

基于比率的纸基设备与数字荧光检测器读数的同时检测多种氨基糖苷的智能平台。

数字荧光检测器(DFD)是一种手持式荧光检测设备,可以将样品的荧光信号转换为相应的荧光剂浓度。在本文中,通过采用DFD作为读数,开发了一种基于比例纸基设备(RPD)的新型智能平台,用于多种氨基糖苷的检测。设计的RPD中包含五层和四个并行通道,分别用作试剂存储,流体路径控制和信号处理。该设计的原理在于以下事实:适体/石墨化碳氮化物纳米片(Apt / g-C3N4 NS)改性的层可以在H2O2存在下将邻苯二胺催化生成荧光2,3-二氨基吩嗪(DAP)。当通过Apt-target反应从纳米片中去除Apt时,过氧化物酶样活性会降低,因此减少了DAP的产生。可以使用便携式DFD读取荧光DAP信号的所有变化。基于与目标物浓度有关的DFD信号变化,建立了定量反应平台。此外,使用位于目标识别区域和检测区域之间的H2O2可裂解的疏水化合物改性层可以合理地调节样品流量和Apt目标反应时间。然后,通过同时对链霉素,妥布霉素和卡那霉素进行灵敏分析,验证了该平台的实用性。总体而言,该平台具有可移植性和易操作性等优点,在现场同时检测多个目标(特别是在资源有限的环境中)方面显示出巨大的潜力。可以使用便携式DFD读取荧光DAP信号的所有变化。基于与目标物浓度有关的DFD信号变化,建立了定量反应平台。此外,使用位于目标识别区域和检测区域之间的H2O2可裂解的疏水化合物改性层可以合理地调节样品流量和Apt目标反应时间。然后,通过同时对链霉素,妥布霉素和卡那霉素进行灵敏分析,验证了该平台的实用性。总体而言,该平台具有可移植性和易操作性等优点,在现场同时检测多个目标(特别是在资源有限的环境中)方面显示出巨大的潜力。可以使用便携式DFD读取荧光DAP信号的所有变化。基于与目标物浓度有关的DFD信号变化,建立了定量反应平台。此外,使用位于目标识别区域和检测区域之间的H2O2可裂解的疏水化合物改性层可以合理地调节样品流量和Apt目标反应时间。然后,通过同时对链霉素,妥布霉素和卡那霉素进行灵敏分析,验证了该平台的实用性。总体而言,该平台具有可移植性和易操作性等优点,在现场同时检测多个目标(特别是在资源有限的环境中)方面显示出巨大的潜力。基于与目标物浓度有关的DFD信号变化,建立了定量反应平台。此外,使用位于目标识别区域和检测区域之间的H2O2可裂解的疏水化合物改性层可以合理地调节样品流量和Apt目标反应时间。然后,通过同时对链霉素,妥布霉素和卡那霉素进行灵敏分析,验证了该平台的实用性。总体而言,该平台具有可移植性和易操作性等优点,在现场同时检测多个目标(特别是在资源有限的环境中)方面显示出巨大的潜力。基于与目标物浓度有关的DFD信号变化,建立了定量反应平台。此外,使用位于目标识别区域和检测区域之间的H2O2可裂解的疏水化合物改性层可以合理地调节样品流量和Apt目标反应时间。然后,通过同时对链霉素,妥布霉素和卡那霉素进行灵敏分析,验证了该平台的实用性。总体而言,该平台具有可移植性和易操作性等优点,在现场同时检测多个目标(特别是在资源有限的环境中)方面显示出巨大的潜力。使用位于目标识别区域和检测区域之间的H2O2可裂解的疏水化合物改性层可以合理地调节样品流量和Apt目标反应时间。然后,通过同时对链霉素,妥布霉素和卡那霉素进行灵敏分析,验证了该平台的实用性。总体而言,该平台具有可移植性和易操作性等优点,在现场同时检测多个目标(特别是在资源有限的环境中)方面显示出巨大的潜力。使用位于目标识别区域和检测区域之间的H2O2可裂解的疏水化合物改性层可以合理地调节样品流量和Apt目标反应时间。然后,通过同时对链霉素,妥布霉素和卡那霉素进行灵敏分析,验证了该平台的实用性。总体而言,该平台具有可移植性和易操作性等优点,在现场同时检测多个目标(特别是在资源有限的环境中)方面显示出巨大的潜力。
更新日期:2019-11-28
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