A Platform Approach for the Electrical Detection of Protein Biomarkers using a Nanopore Device
使用纳米孔装置电检测蛋白质生物标志物的平台方法
基本信息
- 批准号:9350518
- 负责人:
- 金额:$ 3.25万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2016
- 资助国家:美国
- 起止时间:2016-09-21 至 2017-09-20
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AmplifiersBindingBiological AssayBiological MarkersBuffersCapsid ProteinsChemistryChimeric ProteinsComplexDNADNA Binding DomainDataDetectionDevicesDiagnosticEngineeringEventFeasibility StudiesGlycoproteinsHandHealthHealth PersonnelHealthcare SystemsHumanImmunologic MarkersIncubatedIndividualLocationMaleimidesMeasuresMethodsModelingNucleic AcidsPeptidesPerformancePharmacy facilityPhasePopulationProteinsQuality of lifeReagentReportingResearchSamplingSerumSignal TransductionStatistical Data InterpretationTechniquesTechnologyTertiary Protein StructureTest ResultTestingTimeViral Antibodiesaptamerbaseclinically relevantcostcrosslinkdesignds-DNAimprovedlaptopmolecular diagnosticsnanoporenanoscalepoint of careprotein biomarkersprotein complexprototyperesearch studyscaffoldsingle moleculesolid statespecific biomarkerstargeted biomarkertoolvoltage
项目摘要
DESCRIPTION (provided by applicant): The long-term objective of the proposed research is to create a fully automated hand-held platform for nanopore-based biomarker detection and quantitation. Our single-molecule assay currently has a time-to- results of 5 minutes or less, achieves pM sensitivity without optimization, and costs $2 (materials and labor) per test by using a disposable test strip model. Test results can be encrypted and reported to a user via the cloud, resulting in a platform with tremendous potential for affordable, point of care molecular diagnostics. In a nanopore device, voltage force captures individual DNA from a fluidic chamber above the pore, and the measured current through the pore temporarily shifts to signal the presence and passing of each molecule. To achieve detection of specific biomarkers from among a population of other molecules, our method uses bi- functional fusion molecules; one end of the fusion binds the target biomarker, while the other end anchors the fusion/biomarker complex to a unique location on a dsDNA scaffold. When each scaffold/fusion passes through the pore, the occupancy status of the fusion is detected because the event signature is distinct when the biomarker is bound, providing a simple yes/no criterion for every captured molecule. Our assays are also designed so that background-molecule events are distinguishable from scaffold/fusion events. Building on preliminary data, the objectives of this Phase I effort are: 1)
to advance the bimolecular engineering steps and analysis methods to optimize biomarker detection performance, and 2) to demonstrate detection of three clinically relevant protein biomarkers: a bacterial coat protein, a human glycoprotein, and an anti-viral antibody. Aim 1. Create each dsDNA/fusion molecule reagent that will bind each target biomarker in solution. Aim 2. Perform nanopore experiments to detect the presence of DNA/fusion/protein complexes, and thereby signal the presence of each biomarker. Also, implement tools to assign statistical significance to detection. Aim 3. Titrate biomarker concentration and establish the limit of biomarker detection. Also, perform nanopore experiments in titered amounts of serum as background, to emulate a realistic diagnostic scenario.
描述(由申请人提供):拟议研究的长期目标是创建一个用于基于纳米孔的生物标志物检测和定量的全自动手持平台,我们的单分子测定目前的结果时间为 5。分钟或更短的时间,无需优化即可实现 PM 灵敏度,使用一次性测试条模型每次测试成本为 2 美元(材料和人工)。测试结果可以加密并通过云报告给用户,从而形成一个具有巨大潜力的平台。价格实惠,在纳米孔装置中,电压从孔上方的流体室捕获单个 DNA,并且通过孔的测量电流暂时变化以发出每个分子的存在和通过的信号,从而实现对特定生物标记物的检测。在一群其他分子中,我们的方法使用双功能融合分子;当每个支架/融合物时,融合物的一端结合目标生物标志物,而另一端将融合物/生物标志物复合物锚定到dsDNA支架上的独特位置。通过孔,检测融合的占用状态,因为当生物标记物结合时事件特征是不同的,为每个捕获的分子提供简单的是/否标准我们的测定也被设计为使得背景分子事件是可区分的。根据支架/融合事件,基于初步数据,第一阶段工作的目标是:1)
推进双分子工程步骤和分析方法以优化生物标志物检测性能,以及 2) 演示三种临床相关蛋白质生物标志物的检测:细菌外壳蛋白、人类糖蛋白和抗病毒抗体 目标 1. 创建每个 dsDNA。 /融合分子试剂将结合溶液中的每个目标生物标志物。 进行纳米孔实验以检测DNA/融合/蛋白质复合物的存在,从而发出每个生物标志物的存在信号。此外,使用工具进行统计分配。目标 3. 滴定生物标志物浓度并确定生物标志物检测的限度。此外,以滴定量的血清作为背景进行纳米孔实验,以模拟现实的诊断场景。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Trevor Justin Morin其他文献
Trevor Justin Morin的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Trevor Justin Morin', 18)}}的其他基金
A dual-nanopore platform for sensing and control of polynucleotides
用于多核苷酸传感和控制的双纳米孔平台
- 批准号:
8593029 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 3.25万 - 项目类别:
相似国自然基金
氯盐类型对超高性能混凝土基体中氯离子结合与钢筋锈蚀影响机理研究
- 批准号:52308249
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
结合界面预压式复合粘结锚固抗剪连接组合梁的界面强化机制及疲劳性能研究
- 批准号:52378158
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
基于时域分辨的单个量子点的双激子结合能研究
- 批准号:62305201
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
NF-κB p65促进CEP192与Aurora A结合进而调控中心体成熟的作用机制研究
- 批准号:32300605
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
受体结合蛋白关键位点突变强化噬菌体抑菌性能的分子机制研究
- 批准号:32360629
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
相似海外基金
Investigation on Ataxin2 and Matrin3 in neurodegenerative disease
Ataxin2 和 Matrin3 在神经退行性疾病中的研究
- 批准号:
10668022 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 3.25万 - 项目类别:
Outer hair cells and noise-induced hearing loss
外毛细胞和噪音引起的听力损失
- 批准号:
10862034 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 3.25万 - 项目类别:
Real Time NEURON Simulation for Experimental Applications
实验应用的实时神经元模拟
- 批准号:
10384810 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 3.25万 - 项目类别:
Pertussis inflammation is mediated by a balance between peptidoglycan recognition proteins-1 and -4
百日咳炎症是由肽聚糖识别蛋白-1 和 -4 之间的平衡介导的
- 批准号:
10416387 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 3.25万 - 项目类别:
Pertussis inflammation is mediated by a balance between peptidoglycan recognition proteins-1 and -4
百日咳炎症是由肽聚糖识别蛋白-1 和 -4 之间的平衡介导的
- 批准号:
10556372 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 3.25万 - 项目类别: