Prospects for nucleic acid biosensors

Downs, Mark E. A.

doi:10.1042/bst0190039

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“…Despite great progress recently in analytical approaches for nucleic acids, there is still a great demand that needs to be met for simple portable analytical tools for DNA and RNA characterization. Contemporary methods require the use of fl uorescent labels as seen in many of the commercial instruments for DNA analysis, with early work utilizing enzyme or radioisotope labels (Downs, 1991). As DNA is more stable than RNA, the majority of work has been carried out on DNA sensors; however, there has also been some successful work undertaken on RNA sensing, which will also be described.…”

Section: 2mentioning

confidence: 98%

Biosensors for DNA and RNA detection and characterization

Davis

Higson

2012

Biosensors for Medical Applications

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Section: 2mentioning

confidence: 98%

Biosensors for DNA and RNA detection and characterization

Davis

Higson

2012

Biosensors for Medical Applications

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“…Em virtude das características estruturais da molécula de DNA -que pode ser imobilizada na superfície de eletrodos na forma de simples 77,78 , dupla 78,79 ou tripla hélices 47,78,80,81 -, pela capacidade dos ácidos nucléicos formarem pares complementares com precisão, por suas propriedades condutoras 82,83 e por apresentarem alta especificidade de interação com moléculas de baixa massa molecular 51,77 , encontram-se várias revisões na literatura apresentando as mais diversas aplicações para os eletrodos modificados com DNA 8,17,78,47,[84][85][86][87][88][89] .…”

Section: Eletrodos Modificados Com Dnaunclassified

“…Os eletrodos modificados com DNA têm sido comumente empregados na análise e seqüenciamento de bases por técnicas de hibridização 78,84,88 . No processo de hibridização, o eletrodo modificado com ácido nucléico (polinucleotídeo) identifica a seqüência de bases complementar por meio da formação de dupla hélice híbrida.…”

Section: Eletrodos Modificados Com Dnaunclassified

Eletrodos modificados com DNA: uma nova alternativa em eletroanálise

1999

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DIVULGAÇÃO INTRODUÇÃOO comportamento eletroquímico do DNA e os efeitos de sua adsorção sobre diversos tipos de eletrodos vêm sendo pesquisados há quase 40 anos [1][2][3][4][5] . A maioria destes estudos está centralizada na análise e identificação estrutural de ácidos nucléicos e a relação entre o comportamento polarográfico do DNA e sua conformação em solução 6 , mostrando as diferenças de resposta eletroquímica existentes entre DNA nativo (doublestrand, dsDNA), desnaturado (single-strand, ssDNA) e degradado 7,8 , utilizando-se principalmente eletrodos de mercúrio.O uso de eletrodos sólidos estendeu de forma significativa o campo de aplicação dos métodos eletroquímicos para análi-se de ácidos nucléicos. Diversas são as possibilidades de emprego dos eletrodos modificados com DNA, como a determinação de espécies carcinogênicas e de fármacos, entretanto biossensores de DNA têm sido desenvolvidos para a análise e determinação de seqüências de bases do DNA com intuito de diagnóstico de doenças.Este artigo apresenta uma visão geral da evolução do estudo e determinação eletroquímica de ácidos nucléicos utilizando-se eletrodos de mercúrio, além dos recentes avanços no desenvolvimento de eletrodos modificados com DNA aplicados à aná-lise e estudo do mecanismo de ação biológica de fármacos, determinação de espécies de interesse ambiental e na identificação e seqüenciamento genético. COMPORTAMENTO ELETROQUÍMICO DO DNAOs fenômenos de adsorção de ácidos nucléicos naturais e biossintéticos foram estudados, predominantemente, por polarografia a.c. 9,10 . Em soluções neutras, levemente alcalinas e moderada força iônica, ambos DNAs, nativo e desnaturado, podem ser adsorvidos na faixa de potencial entre 0 e -1,0 V, utilizando-se eletrodo de mercúrio. Nesta faixa de potencial todos os constituintes do DNA -resíduos de base, desoxirribose e grupo fosfato -podem ser envolvidos no processo de adsorção 2,8,9 . A Figura 1a 8 apresenta os diversos sinais tensamétricos possíveis de serem obtidos, pelos constituintes dos ácidos nucléicos, envolvendo o processo de adsorção/dessorção.O pico 1, próximo de -1,2 V, produzido tanto pelo DNA nativo quanto pelo desnaturado indica a dessorção ou reorientação segmentada de regiões helicoidais adsorvida por meio do esqueleto açúcar-fosfato. Em determinadas condições o dsDNA produz o pico 2 devido à abertura das regiões da dupla-fita. O pico 3, produzido apenas pelo ssDNA, corresponde ao processo de dessorção de segmentos adsorvidos, preferencialmente, através das bases 8 . Em determinadas condições, como baixa força iônica, o dsDNA apresenta o pico designado como 0. Este pico foi atribuído à adsorção eletrostática de ácidos nucléicos a potenciais negativos e dessorção/reorientação da molécula de DNA próxi-ma ao potencial de carga zero 8 . O contato prolongado do DNA nativo com a superfície de eletrodos pode provocar desnaturação da molécula motivada pela força de repulsão entre a superfície do eletrodo e os grupos fosfato negativamente carregados [11][12][13] [Ref. 8]

show abstract

“…[17][18][19][20] Although SPR is intrinsically highly sensitive, capable of detecting various ͑biological͒ molecules at the nanomolar level, its sensitivity needs to be improved to al-low detection of nonamplified samples at biologically relevant concentrations. 21 In this work we have used an acousto-optic tunable filter ͑AOTF͒-based SPR sensor to help bridge the gap between the available detection capability and sensor requirements. It has previously been demonstrated that the AOTF SPR system which differentially detects changes in resonance wavelength is two orders of magnitude more sensitive than conventional angle-scan SPR systems for the detection of changes in gaseous media.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…23 The DNA-SH was selected because of the intense interest surrounding the development of nucleic acid sensors. 21 A DNA-based biosensor has great commercial potential in the areas of clinical diagnostics ͑e.g., detection of genome DNA͒, forensic identification and agriculture. 21,24 …”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Acousto-optic surface-plasmon resonance measurements of thin films on gold

Caruso

Jory

Bradberry

et al. 1998

Journal of Applied Physics

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show abstract

Prospects for nucleic acid biosensors

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Biosensors for DNA and RNA detection and characterization

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Eletrodos modificados com DNA: uma nova alternativa em eletroanálise

Acousto-optic surface-plasmon resonance measurements of thin films on gold

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