Early and accurate detection of cancer often requires time-consuming techniques and expensive instrumentation. To address these limitations, we developed a colorimetric assay for the direct detection of diseased cells. The assay uses aptamer-conjugated gold nanoparticles to combine the selectivity and affinity of aptamers and the spectroscopic advantages of gold nanoparticles to allow for the sensitive detection of cancer cells. Samples with the target cells present exhibited a distinct color change while nontarget samples did not elicit any change in color. The assay also showed excellent sensitivity with both the naked eye and based on absorbance measurements. In addition, the assay was able to differentiate between different types of target and control cells based on the aptamer used in the assay indicating the wide applicability of the assay for diseased cell detection. On the basis of these qualities, aptamer-conjugated gold nanoparticles could become a powerful tool for point of care diagnostics.

We report an effective, novel self-assembled single-wall carbon nanotube (SWNT) complex with an oligonucleotide and demonstrate its feasibility in recognizing and detecting specific DNA sequences in a single step in a homogeneous solution. The key component of this complex is the hairpin-structured fluorescent oligonucleotide that allows the SWNT to function as both a "nanoscaffold" for the oligonucleotide and a "nanoquencher" of the fluorophore. Given this functionality, this carbon nanotube complex represents a new class of universal fluorescence quenchers that are substantially different from organic quenchers and should therefore have many applications in molecular engineering and biosensor development. Competitive binding of a DNA target and SWNTs with the oligonucleotide results in fluorescence signal increments relative to the fluorescence without a target as well as in marked fluorescence quenching. In contrast to the common loop-and-stem configuration of molecular beacons (MBs), this novel fluorescent oligonucleotide needs only one labeled fluorophore, yet the emission can be measured with little or no background interference. This property greatly improves the signal-to-background ratio compared with those for conventional MBs, while the DNA-binding specificity is still maintained by the MB. To test the interaction mechanisms of the fluorescent oligonucleotide with SWNTs and target DNA, thermodynamic analysis and fluorescence anisotropy measurements, respectively, were applied. Our results show that MB/SWNT probes can be an excellent platform for nucleic acid studies and molecular sensing.

Make it a double: Complementary probes with two pyrene labels were engineered for the amplification of a target DNA sequence. In the stem-closed conformation of the probes in the absence of the target, the two pyrene moieties were separated. The target propagated hybridization chain reactions to bring pyrene moieties on neighboring probes close together to form fluorescent pyrene excimers (see picture).

ADVERTISEMENT RETURN TO ISSUEPREVFEATURESNEXTWatching Silica Nanoparticles Glow in the Biological WorldLin Wang, Kemin Wang, Swadeshmukul Santra, Xiaojun Zhao, Lisa R. Hilliard, Joshua E. Smith, Yanrong Wu, and Weihong TanCite this: Anal. Chem. 2006, 78, 3, 646–654Publication Date (Web):February 1, 2006Publication History Published online1 February 2006Published inissue 1 February 2006https://doi.org/10.1021/ac0693619RIGHTS & PERMISSIONSArticle Views5629Altmetric-Citations305LEARN ABOUT THESE METRICSArticle Views are the COUNTER-compliant sum of full text article downloads since November 2008 (both PDF and HTML) across all institutions and individuals. These metrics are regularly updated to reflect usage leading up to the last few days.Citations are the number of other articles citing this article, calculated by Crossref and updated daily. Find more information about Crossref citation counts.The Altmetric Attention Score is a quantitative measure of the attention that a research article has received online. Clicking on the donut icon will load a page at altmetric.com with additional details about the score and the social media presence for the given article. Find more information on the Altmetric Attention Score and how the score is calculated. Share Add toView InAdd Full Text with ReferenceAdd Description ExportRISCitationCitation and abstractCitation and referencesMore Options Share onFacebookTwitterWechatLinked InReddit PDF (438 KB) Get e-AlertscloseSUBJECTS:Nanoparticles Get e-Alerts

We report the design of a self-assembled aptamer–micelle nanostructure that achieves selective and strong binding of otherwise low-affinity aptamers at physiological conditions. Specific recognition ability is directly built into the nanostructures. The attachment of a lipid tail onto the end of nucleic acid aptamers provides these unique nanostructures with an internalization pathway. Other merits include: extremely low off rate once bound with target cells, rapid recognition ability with enhanced sensitivity, low critical micelle concentration values, and dual-drug delivery pathways. To prove the potential detection/delivery application of this aptamer–micelle in biological living systems, we mimicked a tumor site in the blood stream by immobilizing tumor cells onto the surface of a flow channel device. Flushing the aptamer–micelles through the channel demonstrated their selective recognition ability under flow circulation in human whole-blood sample. The aptamer–micelles show great dynamic specificity in flow channel systems that mimic drug delivery in the blood system. Therefore, our DNA aptamer–micelle assembly has shown high potential for cancer cell recognition and for in vivo drug delivery applications.

Molecular beacon DNA probes, containing 1-4 pyrene monomers on the 5' end and the quencher DABCYL on the 3' end, were engineered and employed for real-time probing of DNA sequences. In the absence of a target sequence, the multiple-pyrene labeled molecular beacons (MBs) assumed a stem-closed conformation resulting in quenching of the pyrene excimer fluorescence. In the presence of target, the beacons switched to a stem-open conformation, which separated the pyrene label from the quencher molecule and generated an excimer emission signal proportional to the target concentration. Steady-state fluorescence assays resulted in a subnanomolar limit of detection in buffer, whereas time-resolved signaling enabled low-nanomolar target detection in cell-growth media. It was found that the excimer emission intensity could be scaled by increasing the number of pyrene monomers conjugated to the 5' terminal. Each additional pyrene monomer resulted in substantial increases in the excimer emission intensities, quantum yields, and excited-state lifetimes of the hybridized MBs. The long fluorescence lifetime ( approximately 40 ns), large Stokes shift (130 nm), and tunable intensity of the excimer make this multiple-pyrene moiety a useful alternative to traditional fluorophore labeling in nucleic acid probes.

With 252 species, Pseudopoda Jäger, 2000, is the largest genus in the family Sparassidae and is widely distributed in South (49 species in Bhutan, India, Nepal and Pakistan), East (158 species in China and Japan) and Southeast Asia (51 species in Indonesia, Laos, Myanmar, Thailand and Vietnam). Few species have been found in more than one region. In this paper, three new species of Pseudopoda are described from East and Southeast Asia. Among them, one from China: P. fengtongzhaiensis Jäger & Liu, sp. nov. (♀); one from Laos: P. baimai Jäger & Liu, sp. nov. (♀); and one from Thailand: P. inthanonensis Jäger & Liu, sp. nov. (♀). Additionally, the female of P. kavanaughi Zhang, Jäger & Liu, 2023 is described for the first time. Photos of the habitus and genitalia, as well as a distribution map of all four species, are provided.