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Energy transfer with nanoparticles for in vitro diagnostics

Authors :
Niko Hildebrandt
Jiajia Guo
Jingyue Xu
Tooba Hallaj
Laura Francés-Soriano
Xue Qiu
Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Urmia University
Chimie Organique et Bioorganique : Réactivité et Analyse (COBRA)
Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Le Havre Normandie (ULH)
Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie Organique Fine (IRCOF)
Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Chimie Organique Fine (IRCOF)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M)
Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Université Le Havre Normandie (ULH)
Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Frontiers of Nanoscience, Frontiers of Nanoscience, 16, Elsevier, pp.383, 2020, Colloids for Nanobiotechnology Synthesis, Characterization and Potential Applications, 9780081028285, Frontiers of Nanoscience, 16, Elsevier, pp.383, 2020, Colloids for Nanobiotechnology Synthesis, Characterization and Potential Applications, 9780081028285. ⟨10.1016/B978-0-08-102828-5.00003-6⟩
Publication Year :
2020
Publisher :
HAL CCSD, 2020.

Abstract

In vitro diagnostics is an important application for nanoparticles in the life sciences and has attracted continuous research interest. While nanoparticles can be used as single luminescent probes, their unique photophysical properties provide many more advantages when they are combined with other nanoparticles or molecules to form energy transfer pairs. Energy transfer-based assays are homogeneous in nature and are often as simple as “mix and measure,” which has catalyzed their frequent use in clinical diagnostics. Most bioanalytical applications involve Forster resonance energy transfer (FRET), a distance-dependent nonradiative energy transfer from a donor to acceptor chromophore through dipole–dipole interaction. Nanosurface energy transfer (NSET) describes energy transfer to metal nanoparticles. Semiconductor quantum dots, upconversion nanoparticles, gold nanoparticles, and carbon dots are among the most applied nanoparticles in in vitro diagnostics and they have been largely explored in the analysis of disease-related nucleic acids, proteins, and small molecules. The utilizations of various nanoparticles with their intrinsic optical properties have changed the diagnostic horizon substantially by improving the assay simplicity, sensitivity, selectivity, robustness, and multiplexing capacity. In this chapter, we discuss the use of nanoparticles in energy transfer assays for in vitro diagnostics and show their strong potential for advancing the field beyond molecular fluorescent probes.

Details

Language :
English
ISBN :
978-0-08-102828-5
ISBNs :
9780081028285
Database :
OpenAIRE
Journal :
Frontiers of Nanoscience, Frontiers of Nanoscience, 16, Elsevier, pp.383, 2020, Colloids for Nanobiotechnology Synthesis, Characterization and Potential Applications, 9780081028285, Frontiers of Nanoscience, 16, Elsevier, pp.383, 2020, Colloids for Nanobiotechnology Synthesis, Characterization and Potential Applications, 9780081028285. ⟨10.1016/B978-0-08-102828-5.00003-6⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....404cf3414eff73907bea794902139902
Full Text :
https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102828-5.00003-6⟩