Flexible Ag–C60 nano-biosensors based on surface plasmon coupled emission for clinical and forensic applications

文献情報

出版日 2015-09-08
DOI 10.1039/C5CP04268B
インパクトファクター 3.676
著者

Pradyumna Mulpur, Sairam Yadavilli, Praharsha Mulpur, Neeharika Kondiparthi, Venkataramaniah Kamisetti


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要旨

The relatively low sensitivity of fluorescence detection schemes, which are mainly limited by the isotropic nature of fluorophore emission, can be overcome by utilizing surface plasmon coupled emission (SPCE). In this study, we demonstrate directional emission from fluorophores on flexible Ag–C60 SPCE sensor platforms for point-of-care sensing, in healthcare and forensic sensing scenarios, with at least 10 times higher sensitivity than traditional fluorescence sensing schemes. Adopting the highly sensitive Ag–C60 SPCE platform based on glass and novel low-cost flexible substrates, we report the unambiguous detection of acid-fast Mycobacterium tuberculosis (Mtb) bacteria at densities as low as 20 Mtb mm−2; from non-acid-fast bacteria (e.g., E. coli and S. aureus), and the specific on-site detection of acid-fast sperm cells in human semen samples. In combination with the directional emission and high-sensitivity of SPCE platforms, we also demonstrate the utility of smartphones that can replace expensive and cumbersome detectors to enable rapid hand-held detection of analytes in resource-limited settings; a much needed critical advance to biosensors, for developing countries.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

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自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

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