SARS-COV-2 viral RNA detection through oligonucleotide-capped nanoporous anodic alumina supports.
We describe herein a sensor containing nanoporous anodic alumina (NAA) as sensing platform to identify SARS-COV-2 RNA using a gating mechanism. The system is based on NAA that contains a fluorescent dye (Rhodamine B; RhB) and is capped with an oligonucleotide sequence that hybridize specifically a r...
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| Main Authors: | , , , , , , , , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Elsevier
2025-06-01
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| Series: | Sensors and Actuators Reports |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666053925000189 |
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| _version_ | 1823864270709850112 |
|---|---|
| author | Alba López-Palacios María Nieves Aranda Isabel Caballos Andy Hernández-Montoto Eva Calabuig María Dolores Gómez-Ruiz María Ángeles Tormo-Mas Javier Pemán Félix Sancenón Ramón Martínez-Máñez Elena Aznar Estela Climent |
| author_facet | Alba López-Palacios María Nieves Aranda Isabel Caballos Andy Hernández-Montoto Eva Calabuig María Dolores Gómez-Ruiz María Ángeles Tormo-Mas Javier Pemán Félix Sancenón Ramón Martínez-Máñez Elena Aznar Estela Climent |
| author_sort | Alba López-Palacios |
| collection | DOAJ |
| description | We describe herein a sensor containing nanoporous anodic alumina (NAA) as sensing platform to identify SARS-COV-2 RNA using a gating mechanism. The system is based on NAA that contains a fluorescent dye (Rhodamine B; RhB) and is capped with an oligonucleotide sequence that hybridize specifically a region of SARS-CoV-2 genome. In the presence of RNA from SARS-COV-2 virus, the oligonucleotide of the surface is displaced, uncapping the pores, and producing a delivery of RhB. The detection of the virus is achieved measuring the fluorescence of the fluorophore. The nanosensor demonstrates to be highly sensitive and selective in aqueous buffers and in biological media, having a limit of detection (LOD) of 50 ± 30 copies mL-1 of SARS-CoV-2 RNA extracted from patients. Moreover, preliminary results using 18 real nasopharyngeal swab samples indicate the potential of the system to differentiate between infected and non-infected patients. Compared to the conventional RT-PCR method, in our system there is no need for sample pretreatment or RNA isolation, providing diagnostic outcomes within 60 mins while maintaining a high level of reliability. |
| format | Article |
| id | doaj-art-b3c91973abdc4ece98e25df055ec768f |
| institution | Kabale University |
| issn | 2666-0539 |
| language | English |
| publishDate | 2025-06-01 |
| publisher | Elsevier |
| record_format | Article |
| series | Sensors and Actuators Reports |
| spelling | doaj-art-b3c91973abdc4ece98e25df055ec768f2025-02-09T05:01:23ZengElsevierSensors and Actuators Reports2666-05392025-06-019100298SARS-COV-2 viral RNA detection through oligonucleotide-capped nanoporous anodic alumina supports.Alba López-Palacios0María Nieves Aranda1Isabel Caballos2Andy Hernández-Montoto3Eva Calabuig4María Dolores Gómez-Ruiz5María Ángeles Tormo-Mas6Javier Pemán7Félix Sancenón8Ramón Martínez-Máñez9Elena Aznar10Estela Climent11Unidad Mixta de Investigación en Nanomedicina y Sensores, Universitat Politècnica de València, Instituto de Investigación Sanitaria La Fe (IISLAFE), Avenida Fernando Abril Martorell, 106 Torre A, 6 planta, 46026, Valencia, España; Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, Camino de Vera s/n, 46022, Valencia, España; CIBER de Bioingeniera, Biomateriales y Nanomedicina, Instituto de Salud Carlos IIIUnidad Mixta de Investigación en Nanomedicina y Sensores, Universitat Politècnica de València, Instituto de Investigación Sanitaria La Fe (IISLAFE), Avenida Fernando Abril Martorell, 106 Torre A, 6 planta, 46026, Valencia, España; Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, Camino de Vera s/n, 46022, Valencia, EspañaUnidad Mixta de Investigación en Nanomedicina y Sensores, Universitat Politècnica de València, Instituto de Investigación Sanitaria La Fe (IISLAFE), Avenida Fernando Abril Martorell, 106 Torre A, 6 planta, 46026, Valencia, España; Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, Camino de Vera s/n, 46022, Valencia, España; CIBER de Bioingeniera, Biomateriales y Nanomedicina, Instituto de Salud Carlos IIIUnidad Mixta de Investigación en Nanomedicina y Sensores, Universitat Politècnica de València, Instituto de Investigación Sanitaria La Fe (IISLAFE), Avenida Fernando Abril Martorell, 106 Torre A, 6 planta, 46026, Valencia, España; Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, Camino de Vera s/n, 46022, Valencia, España; CIBER de Bioingeniera, Biomateriales y Nanomedicina, Instituto de Salud Carlos IIIGrupo Infección Grave, Instituto de Investigación Sanitaria La Fe (IIS La Fe), Hospital Universitari i Politècnic La Fe, Avenida Fernando Abril Martorell 106, 46026, Valencia, España; Grupo de Infección Grave, IIS La Fe, Unidad de Enfermedades Infecciosas, Hospital Universitario y Politécnico La Fe, Avenida Fernando Abril Martorell 106, 46026, EspañaGrupo Infección Grave, Instituto de Investigación Sanitaria La Fe (IIS La Fe), Hospital Universitari i Politècnic La Fe, Avenida Fernando Abril Martorell 106, 46026, Valencia, España; Grupo de Infección Grave, IIS La Fe, Servicio de Microbiología, Hospital Universitario y Politécnico La Fe, Avenida Fernando Abril Martorell 106, 46026, EspañaGrupo Infección Grave, Instituto de Investigación Sanitaria La Fe (IIS La Fe), Hospital Universitari i Politècnic La Fe, Avenida Fernando Abril Martorell 106, 46026, Valencia, España; Corresponding authors.Grupo Infección Grave, Instituto de Investigación Sanitaria La Fe (IIS La Fe), Hospital Universitari i Politècnic La Fe, Avenida Fernando Abril Martorell 106, 46026, Valencia, España; Grupo de Infección Grave, IIS La Fe, Servicio de Microbiología, Hospital Universitario y Politécnico La Fe, Avenida Fernando Abril Martorell 106, 46026, EspañaInstituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, Camino de Vera s/n, 46022, Valencia, España; CIBER de Bioingeniera, Biomateriales y Nanomedicina, Instituto de Salud Carlos III; Departamento de Química, Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, 46022, Valencia, EspañaUnidad Mixta de Investigación en Nanomedicina y Sensores, Universitat Politècnica de València, Instituto de Investigación Sanitaria La Fe (IISLAFE), Avenida Fernando Abril Martorell, 106 Torre A, 6 planta, 46026, Valencia, España; Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, Camino de Vera s/n, 46022, Valencia, España; CIBER de Bioingeniera, Biomateriales y Nanomedicina, Instituto de Salud Carlos III; Departamento de Química, Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, 46022, Valencia, España; Unidad Mixta UPV-CIPF de Investigación en Mecanismos de Enfermedades y Nanomedicina, Universitat Politècnica de València, Centro de Investigación Príncipe Felipe, C/ Eduardo Primo Yúfera 3, 46012, Valencia, Spain; Corresponding authors.Unidad Mixta de Investigación en Nanomedicina y Sensores, Universitat Politècnica de València, Instituto de Investigación Sanitaria La Fe (IISLAFE), Avenida Fernando Abril Martorell, 106 Torre A, 6 planta, 46026, Valencia, España; Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, Camino de Vera s/n, 46022, Valencia, España; CIBER de Bioingeniera, Biomateriales y Nanomedicina, Instituto de Salud Carlos III; Departamento de Química, Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, 46022, Valencia, España; Corresponding authors.Unidad Mixta de Investigación en Nanomedicina y Sensores, Universitat Politècnica de València, Instituto de Investigación Sanitaria La Fe (IISLAFE), Avenida Fernando Abril Martorell, 106 Torre A, 6 planta, 46026, Valencia, España; Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, Camino de Vera s/n, 46022, Valencia, España; CIBER de Bioingeniera, Biomateriales y Nanomedicina, Instituto de Salud Carlos IIIWe describe herein a sensor containing nanoporous anodic alumina (NAA) as sensing platform to identify SARS-COV-2 RNA using a gating mechanism. The system is based on NAA that contains a fluorescent dye (Rhodamine B; RhB) and is capped with an oligonucleotide sequence that hybridize specifically a region of SARS-CoV-2 genome. In the presence of RNA from SARS-COV-2 virus, the oligonucleotide of the surface is displaced, uncapping the pores, and producing a delivery of RhB. The detection of the virus is achieved measuring the fluorescence of the fluorophore. The nanosensor demonstrates to be highly sensitive and selective in aqueous buffers and in biological media, having a limit of detection (LOD) of 50 ± 30 copies mL-1 of SARS-CoV-2 RNA extracted from patients. Moreover, preliminary results using 18 real nasopharyngeal swab samples indicate the potential of the system to differentiate between infected and non-infected patients. Compared to the conventional RT-PCR method, in our system there is no need for sample pretreatment or RNA isolation, providing diagnostic outcomes within 60 mins while maintaining a high level of reliability.http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666053925000189Gated nanoporous anodic alumina (NAA)SARS-CoV-2 detectionFluorescence detection |
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