Optical methods are the most freque

Optical methods are the most frequently used in the detection of analytes because of their simple
and straightforward use [59,61]. A variety of optical methods are based on target labeling with
radioisotopes, fluorophores and UV-absorbing molecules. Fluorescence is an event occurring to
molecules like polyaromatic hydrocarbons or heterocycles when they absorb light. They change their
energy level if excited by light and decay from the excited energy level by emitting fluorescent light.
Although the fluorescent approach based on fluorescence is simple, it is influenced by the environment
(solvents, pH and conjugation to nucleic acids). Moreover fluorescent dyes could be toxic molecules
for the user. For example, UV-absorbing compounds like ethidium bromide, a standard fluorescent dye
for staining DNA, is known to be mutagenic and carcinogenic. Further disadvantages of the
fluorescence–based approaches are also the instrumentations used for signal reading that are not easily
transportable and generally expensive. Different optical approaches were developed to overcome the
limits of fluorescence and to avoid target tagging (i.e. labeling of the DNA). These methods are based
on Raman spectroscopy [95,96], RICM [90] or SPR [93,94]. The first method provides femtomolar
sensitivity and multiplexed detection of DNA and RNA targets with single nucleotide polymorphisms
[97]. The method is based on photons scattering when incident light encounters a molecule. Also in
this detection process is necessary to label the target with the Raman-active dyes. Only RICM and SPR
are genuine label-free optical methods. In the first case the association of negatively charged
microbeads with the reflection interference contrast microscopy (RICM) produces an image of the
hybridized or not hybridized targets to the respective probes (Figure 2B). The limit of this technique is
not diffraction, but the particle position resolution and the concentration of the particle in the solution.
Clack and collaborators, using 30-mer capturing sequence, described a detection limit of the RICM
method as 50 pM, but similar limits as seen with fluorescence detection (1 – 5 pM) may be anticipated,
using electrostatic readout in optimal substrate and hybridization conditions [90]. To scan the surface
potential Sinensky and Belcher [107] evidenced the advantages of Kelvin probe force microscopy
(KPFM). KPFM is a non-contact variant of atomic force microscopy (AFM) based on the
measurement of the electrostatic forces between the small AFM tip and the sample. Since DNA strands
are negatively charged, it is possible to measure the presence of a specific bound target on a DNA
modified surface avoiding the labeling step (Figure 2C). Sienencky and Belcher demonstrated a
Sensors 2009, 9

sensitivity of 50 nM, that is lower than the sensitivity of the RICM technique, and a resolution of < 10
nm [107].

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แสงใช้วิธีการบ่อยที่สุดในการตรวจพบ analytes เนื่องจากความเรียบง่ายและตรงไปตรงมาใช้ [59,61] หลากหลายวิธีการแสงขึ้นอยู่กับเป้าหมายที่ติดฉลากด้วยradioisotopes, fluorophores และ UV ดูดโมเลกุล Fluorescence คือ เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นกับโมเลกุลเช่นไฮโดรคาร์บอน polyaromatic หรือ heterocycles เมื่อพวกเขาดูดซับแสง พวกเขาเปลี่ยนของพวกเขาระดับพลังงานถ้าตื่นเต้น โดยแสงและผุจากระดับพลังงานตื่นเต้น โดยเปล่งแสงฟลูออเรสแม้ว่าวิธีการเรืองแสงตาม fluorescence จะง่าย มันได้รับอิทธิพลจากสิ่งแวดล้อม(หรือสารทำละลาย ค่า pH แล้ว conjugation การกรดนิวคลีอิก) นอกจากนี้ สีเรืองแสงอาจเป็นโมเลกุลที่เป็นพิษสำหรับผู้ใช้งาน ตัวอย่าง สารดูด UV เช่นโบรไมด์ ethidium สีเรืองแสงมาตรฐานการย้อมสี DNA ไม่รู้จัก mutagenic และ carcinogenic เพิ่มเติมข้อเสียของการวิธี fluorescence – ใช้เป็น instrumentations ที่ใช้สำหรับการอ่านสัญญาณที่ไม่ได้transportable และโดยทั่วไปราคาแพง แนวทางแสงต่าง ๆ ได้รับการพัฒนาเพื่อเอาชนะการfluorescence และหลีกเลี่ยงการจำกัดเป้าหมายติดป้าย (เช่นติดฉลากที่เอ็น) วิธีการเหล่านี้อยู่ในรามันก [95,96], [90] RICM หรือคอฟฟี่ช็อป/ [93,94] วิธีแรกให้ femtomolarความไวและตรวจพบดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอเป้าหมายที่เดียวนิวคลีโอไทด์ polymorphisms multiplexed[97] . วิธีการใช้ photons โปรยเมื่อเหตุการณ์ไฟพบโมเลกุล นอกจากนี้ในกระบวนการตรวจสอบนี้จำเป็นต้องป้ายเป้าหมาย ด้วยสีรามันใช้งาน RICM และคอฟฟี่ช็อป/เท่านั้นได้วิธีของแท้ฟรีป้ายชื่อแสง ในกรณีแรกสมาคมส่งชำระmicrobeads มีการสะท้อนรบกวนความคมชัด microscopy (RICM) ทำให้เกิดภาพของการเป็น หรือไม่เป็นเป้าหมายเพื่อคลิปปากตะเข้ตามลำดับ (รูปที่ 2B) ข้อจำกัดของเทคนิคนี้คือไม่การเลี้ยว เบน แต่วิธีแก้ไขตำแหน่งของอนุภาค และความเข้มข้นของอนุภาคในโซลูชันClack และผู้ร่วมงาน การใช้ 30-แมร์ลำดับภาพ อธิบายจำนวน RICM ตรวจสอบวิธี 50 อาจจะคาดว่า pM แต่ขีดจำกัดเหมือนเป็นเห็นด้วย fluorescence ตรวจ (1 – 17.00 น)ใช้ readout สถิตในพื้นผิวและ hybridization เงื่อนไขที่เหมาะสม [90] การสแกนพื้นผิวSinensky และ Belcher [107] ข้อดีของเคลวินโพรบแรง microscopy ที่เป็นหลักฐาน(KPFM) KPFM เป็นตัวแปรไม่ติดต่อของ microscopy แรงอะตอม (AFM) ตามวัดกำลังไฟฟ้าสถิตระหว่างปลาย AFM เล็กและตัวอย่าง ตั้งแต่ strands ของดีเอ็นเอส่งเรียกเก็บ ไปวัดของเขตเป้าหมายเฉพาะในดีเอ็นเอปรับเปลี่ยนพื้นผิวหลีกเลี่ยงขั้นตอนการติดฉลาก (รูปที่ 2C) Sienencky และ Belcher แสดงเป็นเซนเซอร์ 2009, 9ความไวของ 50 nM ที่ต่ำกว่าความไวของเทคนิค RICM และความละเอียดของ < 10nm [107]

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

วิธี Optical จะใช้บ่อยที่สุดในการตรวจสอบของวิเคราะห์เพราะง่ายของพวกเขา
ใช้งานและตรงไปตรงมา [59,61] หลากหลายวิธีการออปติคอลจะขึ้นอยู่กับการติดฉลากที่มีเป้าหมาย
ไอโซโทปรังสี, fluorophores และโมเลกุลป้องกันรังสียูวี เรืองแสงเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นกับ
โมเลกุลไฮโดรคาร์บอนเช่น polyaromatic หรือ heterocycles เมื่อพวกเขาดูดซับแสง พวกเขามีการเปลี่ยนแปลงของพวกเขา
ระดับพลังงานถ้าตื่นเต้นด้วยแสงและการสลายตัวจากระดับพลังงานตื่นเต้นโดยการเปล่งแสงนีออน.
แม้ว่าวิธีการเรืองแสงขึ้นอยู่กับการเรืองแสงเป็นเรื่องง่ายที่จะได้รับอิทธิพลจากสภาพแวดล้อม
(ตัวทำละลายที่พีเอชและผันกรดนิวคลีอิก) สีย้อมเรืองแสงนอกจากนี้อาจจะมีโมเลกุลที่เป็นพิษ
สำหรับผู้ใช้ ตัวอย่างเช่นสารป้องกันรังสียูวีเช่นโบรไมด์ ethidium, สีย้อมเรืองแสงมาตรฐาน
สำหรับการย้อมสีดีเอ็นเอเป็นที่รู้จักกันก่อกลายพันธุ์และสารก่อมะเร็ง ข้อเสียต่อไปของ
วิธีการเรืองแสงที่ใช้นอกจากนี้ยังมี instrumentations ที่ใช้สำหรับการอ่านสัญญาณที่ไม่สามารถ
เคลื่อนย้ายได้และมีราคาแพงโดยทั่วไป วิธีการที่แตกต่างกันแสงได้รับการพัฒนาที่จะเอาชนะ
ข้อ จำกัด ของการเรืองแสงและเพื่อหลีกเลี่ยงการติดแท็กเป้าหมาย (เช่นการติดฉลากของดีเอ็นเอ) วิธีการเหล่านี้จะขึ้น
อยู่กับสเปคโทรรามัน [95,96] RICM [90] หรือ SPR [93,94] วิธีแรกให้ femtomolar
ความไวและการตรวจสอบ multiplexed เป้าหมาย DNA และ RNA ที่มีหลากหลายเดี่ยวเบื่อหน่าย
[97] วิธีการที่จะอยู่บนพื้นฐานของโฟตอนกระเจิงเมื่อแสงเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นพบโมเลกุล นอกจากนี้ใน
ขั้นตอนการตรวจสอบนี้เป็นสิ่งจำเป็นที่จะติดป้ายเป้าหมายด้วยสีย้อมรามันใช้งาน เฉพาะ RICM และ SPR
เป็นของแท้ฉลากฟรีวิธีการออปติคอล ในกรณีแรกที่สมาคมของประจุลบ
Microbeads กับสัญญาณรบกวนที่สะท้อนให้เห็นถึงการใช้กล้องจุลทรรศน์ตรงกันข้าม (RICM) ผลิตภาพของ
เป้าหมายไฮบริดหรือไม่ไฮบริดที่จะโพรบตามลำดับ (รูปที่ 2B) ขีด จำกัด ของเทคนิคนี้คือ
การเลี้ยวเบนไม่ได้ แต่ความละเอียดตำแหน่งของอนุภาคและความเข้มข้นของอนุภาคในการแก้ปัญหา.
Clack และทำงานร่วมกันโดยใช้ลำดับจับ 30-Mer อธิบายขีด จำกัด ของการตรวจสอบของ RICM
วิธี 50 น แต่ข้อ จำกัด ที่คล้ายกัน เท่าที่เห็นมีการตรวจสอบการเรืองแสง (1-5 PM) อาจจะคาดว่าจะ
ใช้กมไฟฟ้าสถิตในพื้นผิวที่เหมาะสมและเงื่อนไขในการผสมข้ามพันธุ์ [90] การสแกนพื้นผิว
ที่มีศักยภาพและ Sinensky Belcher [107] หลักฐานข้อได้เปรียบของการใช้กล้องจุลทรรศน์แรงเคลวินสอบสวน
(KPFM) KPFM เป็นตัวแปรที่ไม่ใช่การติดต่อของกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (AFM) ตามสถานที่
วัดของกองกำลังไฟฟ้าสถิตระหว่างปลาย AFM ขนาดเล็กและตัวอย่าง ตั้งแต่เส้นดีเอ็นเอ
เป็นค่าใช้จ่ายในทางลบก็เป็นไปได้ที่จะวัดการปรากฏตัวของเป้าหมายที่ถูกผูกไว้ที่เฉพาะเจาะจงในดีเอ็นเอ
ผิวแก้ไขหลีกเลี่ยงขั้นตอนการติดฉลาก (รูปที่ 2C) Sienencky และแสดงให้เห็นถึง Belcher
เซนเซอร์ 2009, 9 ความไวของ 50 นาโนเมตรที่ต่ำกว่าความไวของเทคนิค RICM, และความละเอียดของ <10 นาโนเมตร [107]

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แสงเป็นวิธีที่ใช้บ่อยที่สุดในการตรวจหาสารเพราะ
ง่ายและตรงไปตรงมา 59,61 [ ใช้ ] ความหลากหลายของวิธีการแสงจะขึ้นอยู่กับการติดฉลากกับ
ไอโซโทปกัมมันตรังสีเป้าหมาย fluorophores และรังสียูวี ดูดซับโมเลกุล เรือง เป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น

ชอบไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลโพลีอะโรมาติกหรือ heterocycles เมื่อเขาดูดกลืนแสง พวกเขาเปลี่ยน
พลังงานระดับถ้าตื่นเต้นด้วยแสงและผุจากระดับพลังงานตื่นเต้นโดยเปล่งแสงเรืองแสง .
ถึงแม้ว่าวิธีการเรืองแสงตามโดยง่าย มันเป็นอิทธิพลจากสิ่งแวดล้อม
( สารละลาย pH และการกรดนิวคลีอิก ) นอกจากนี้สีเรืองแสงสามารถ
โมเลกุลที่เป็นพิษสำหรับผู้ใช้ ตัวอย่างเช่น ยูวีดูดซับสารประกอบ เช่น ทิเดียมโบรไมด์ ,มาตรฐานสำหรับการย้อมสีเรืองแสงย้อม
ดีเอ็นเอ เป็นที่รู้จักกันเป็นสารก่อกลายพันธุ์ และสารก่อมะเร็ง . ข้อเสียของการใช้วิธีเพิ่มเติม–
ยังมีสายตาปกติสัญญาณการอ่านที่ไม่ได้ง่าย
ขนส่งและโดยทั่วไปราคาแพง แนวแสงที่แตกต่างกันถูกพัฒนาขึ้นเพื่อเอาชนะขีดจำกัดของการเรืองแสง
และหลีกเลี่ยงเป้าหมายมา ( เช่นการติดฉลากดีเอ็นเอ ) วิธีการเหล่านี้จะใช้ในรามันสเปกโทรสโกปี 95,96
[ ] ricm [ 90 ] หรือ [ 93,94 สุพรรณบุรี ] วิธีแรกให้ femtomolar
ความไวและมัลติเพลกซ์การตรวจหา DNA และ RNA ที่มีเบสเป้าหมายเดียวล
[ 97 ] โดยอาศัยแสงโฟตอนกระจายเมื่อเหตุการณ์เผชิญหน้ากับโมเลกุล นอกจากนี้ใน
กระบวนการตรวจสอบนี้เป็นป้ายเป้าหมายด้วยสีรามัน ที่ใช้งาน ricm เท่านั้นและ SPR
แท้ป้ายชื่อฟรีแสงวิธีการ ในกรณีแรกสมาคมคิด
ส่งไมโครบีดส์กับเงาสะท้อนรบกวนความคมชัดใช้ ricm ) สร้างภาพของ
3 หรือไม่ ) เป้าหมายเพื่อฟิวส์นั้นๆ ( รูปที่ 2B )ข้อจำกัดของเทคนิคนี้คือ
ไม่เลี้ยว แต่อนุภาคตำแหน่งละเอียดและความเข้มข้นของอนุภาคในสารละลาย
แคล็กและผู้ร่วมงานที่ใช้ 30 แมร์จับลำดับไว้ขีดจำกัดของ ricm
แบบ 50 PM แต่คล้ายกัน จำกัด เท่าที่เห็นกับการเรืองแสง ( 1 ) 5 ทุ่ม ) อาจ
เป็นคาดใช้ไฟฟ้าสถิตบนพื้นผิวที่เหมาะสมและเงื่อนไขในลูกผสม [ 90 ] การสแกนพื้นผิวที่มีศักยภาพและ
sinensky เบลเชอร์ [ 107 ] เห็นข้อดีของเคลวินด้วยกล้องจุลทรรศน์แรง
( kpfm ) kpfm คือไม่แตกต่างจากกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม ( AFM ) ขึ้นอยู่กับ
วัดบังคับไฟฟ้าสถิตระหว่างขนาดเล็ก AFM เคล็ดลับและตัวอย่าง ดีเอ็นเอเกลียว
ตั้งแต่จะเสียค่าใช้จ่าย มันเป็นไปได้ที่จะวัดสถานะของเป้าหมายที่เฉพาะเจาะจงไว้ใน DNA
แก้ไขผิวหลีกเลี่ยงขั้นตอนการติดฉลาก ( รูปที่ 2 ) และ sienencky เบลเชอร์แสดง

ความไวเซ็นเซอร์ 2009 9 50 nm ที่น้อยกว่าความไวของเทคนิค ricm และความละเอียดของ < 10
nm [ 107 ]