Novel readout method for molecular diagnostic assays based on optical measurements of magnetic nanobead dynamics

Donolato, MarcoDepartment of Micro- and Nanotechnology, Technical University of Denmark, DTU Nanotech (författare)

AuthorCount:11;
We demonstrate detection of DNA coils formed from a Vibrio cholerae DNA target at picomolar concentrations using a novel optomagnetic approach exploiting the dynamic behavior and optical anisotropy of magnetic nanobead (MNB) assemblies. We establish that the complex second harmonic optical transmission spectra of MNB suspensions measured upon application of a weak uniaxial AC magnetic field correlate well with the rotation dynamics of the individual MNBs. Adding a target analyte to the solution leads to the formation of permanent MNB clusters, namely, to the suppression of the dynamic MNB behavior. We prove that the optical transmission spectra are highly sensitive to the formation of permanent MNB clusters and, thereby to the target analyte concentration. As a specific clinically relevant diagnostic case, we detect DNA coils formed via padlock probe recognition and isothermal rolling circle amplification and benchmark against a commercial equipment. The results demonstrate the fast optomagnetic readout of rolling circle products from bacterial DNA utilizing the dynamic properties of MNBs in a miniaturized and low-cost platform requiring only a transparent window in the chip.

NATURVETENSKAP Kemi hsv//swe
NATURAL SCIENCES Chemical Sciences hsv//eng
Engineering Science with specialization in Nanotechnology and Functional Materials
Teknisk fysik med inriktning mot nanoteknologi och funktionella material
Engineering Science with specialization in Solid State Physics
Teknisk fysik med inriktning mot fasta tillståndets fysik

Antunes, PaulaDepartment of Micro- and Nanotechnology, Technical University of Denmark, DTU Nanotech (författare)
Stjernberg Bejhed, RebeccaUppsala universitet,Fasta tillståndets fysik(Swepub:uu)restj676 (författare)
Zardán Gómez de la Torre, TeresaUppsala universitet,Nanoteknologi och funktionella material(Swepub:uu)terza442 (författare)
W. Østerberg, FrederikDepartment of Micro- and Nanotechnology, Technical University of Denmark, DTU Nanotech (författare)
Strömberg, MattiasUppsala universitet,Fasta tillståndets fysik(Swepub:uu)makar103 (författare)
Nilsson, MatsStockholms universitet,Institutionen för biokemi och biofysik,Science for Life Laboratory (SciLifeLab),Science for Life Laboratory, Department of Biochemistry and Biophysics, Stockholm University(Swepub:su)matsn (författare)
Strömme, Maria,1970-Uppsala universitet,Nanoteknologi och funktionella material(Swepub:uu)mst26208 (författare)
Svedlindh, PeterUppsala universitet,Fasta tillståndets fysik(Swepub:uu)petesved (författare)
F. Hansen, MikkelDepartment of Micro- and Nanotechnology, Technical University of Denmark, DTU Nanotech (författare)
Vavassori, PaoloCIC nanoGUNE Consolider, San Sebastian, Spain (författare)
Department of Micro- and Nanotechnology, Technical University of Denmark, DTU NanotechFasta tillståndets fysik (creator_code:org_t)

Ingår i:Analytical Chemistry: American Chemical Society (ACS)87:3, s. 1622-16290003-27001520-6882

Av författaren/redakt...: Donolato, Marco; Antunes, Paula; Stjernberg Bejhe ...; Zardán Gómez de ...; W. Østerberg, Fr ...; Strömberg, Matti ...; visa fler...; Nilsson, Mats; Strömme, Maria, ...; Svedlindh, Peter; F. Hansen, Mikke ...; Vavassori, Paolo; visa färre...

Om ämnet

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.