Enhancing the sensitivity of colorimetric lateral flow assay (CLFA) through signal amplification techniques
Source abstract
Abstract
Colorimetric lateral flow assay (CLFA) is one of a handful of diagnostic technologies that can be truly taken out of the laboratory for point-of-care testing without the need for any equipment and skilled personnel. Despite its simplicity and practicality, it remains a grand challenge to substantially enhance the detection sensitivity of CLFA without adding complexity. Such a limitation in sensitivity inhibits many critical applications such as early detection of significant cancers and severe infectious diseases. With the rapid development of materials science and nanotechnology, signal amplification techniques that hold great potential to break through the existing detection limit barrier of CLFA have been developed in recent years. This article specifically highlights these emerging techniques for CLFA development. The rationale behind and advantages and limitations of each technique are discussed. Perspectives on future research directions in this niche and important field are provided.
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Research context
OpenAlex topics: Biosensors and Analytical Detection · Advanced biosensing and bioanalysis techniques · Advanced Nanomaterials in Catalysis
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Affiliations
Department of Chemistry
University of Central Florida
Orlando
USA
Funding
Division of Chemistry · University of Central Florida
References (96)
Show source-provided references
1. Leuvering · J. Immunoassay · 1980 · 1 · 7710.1080/01971528008055777 ↗
2. Vanamerongen · J. Biotechnol. · 1993 · 30 · 18510.1016/0168-1656(93)90112-Z ↗
3. Xu · Anal. Chem. · 2014 · 86 · 561110.1021/ac5010458 ↗
4. Glynou · Anal. Chem. · 2003 · 75 · 415510.1021/ac034256+ ↗
5. Kwong · Nat. Biotechnol. · 2013 · 31 · 6310.1038/nbt.2464 ↗
6. Shyu · Toxicon · 2002 · 40 · 25510.1016/S0041-0101(01)00193-3 ↗
7. López Marzo · Anal. Chem. · 2013 · 85 · 353210.1021/ac3034536 ↗
8. Shukla · Anal. Bioanal. Chem. · 2011 · 401 · 258110.1007/s00216-011-5327-2 ↗
9. Kim · Anal. Chim. Acta · 2011 · 693 · 10610.1016/j.aca.2011.03.011 ↗
10. Posthuma-Trumpie · Anal. Bioanal. Chem. · 2009 · 393 · 56910.1007/s00216-008-2287-2 ↗
11. Quesada-González · Biosens. Bioelectron. · 2015 · 73 · 4710.1016/j.bios.2015.05.050 ↗
12. Ngom · Anal. Bioanal. Chem. · 2010 · 397 · 111310.1007/s00216-010-3661-4 ↗
13. Lopez-Marzo · Biosens. Bioelectron. · 2013 · 47 · 19010.1016/j.bios.2013.02.031 ↗
14. Zhao · Anal. Chem. · 2008 · 80 · 843110.1021/ac801008q ↗
15. Li · Anal. Chem. · 2010 · 82 · 700810.1021/ac101405a ↗
16. Liu · J. Mater. Chem. C · 2014 · 2 · 963710.1039/C4TC02034K ↗
17. Wang · Biosens. Bioelectron. · 2015 · 67 · 60810.1016/j.bios.2014.09.067 ↗
18. Fu · Biosens. Bioelectron. · 2016 · 78 · 53010.1016/j.bios.2015.11.099 ↗
19. Wang · Biosensors · 2012 · 2 · 3210.3390/bios2010032 ↗
20. Gates · N. Engl. J. Med. · 2015 · 372 · 138110.1056/NEJMp1502918 ↗
21. Pardee · Cell · 2016 · 165 · 125510.1016/j.cell.2016.04.059 ↗
22. Feachem · Lancet · 2010 · 376 · 156610.1016/S0140-6736(10)61270-6 ↗
23. De La Rica · Nat. Nanotechnol. · 2012 · 7 · 82110.1038/nnano.2012.186 ↗
24. Mayrand · N. Engl. J. Med. · 2007 · 357 · 157910.1056/NEJMoa071430 ↗
25. Chiu · Lab Chip · 2014 · 14 · 302110.1039/C4LC00532E ↗
26. Park · Anal. Chem. · 2016 · 88 · 378110.1021/acs.analchem.5b04743 ↗
27. Choi · Anal. Chem. · 2016 · 88 · 625410.1021/acs.analchem.6b00195 ↗
28. Rivas · Lab Chip · 2014 · 14 · 440610.1039/C4LC00972J ↗
29. Yang · Chem. Rev. · 2015 · 115 · 1041010.1021/acs.chemrev.5b00193 ↗
30. Eustis · Chem. Soc. Rev. · 2006 · 35 · 20910.1039/B514191E ↗
31. Jain · J. Phys. Chem. B · 2006 · 110 · 723810.1021/jp057170o ↗
32. Linares · J. Immunol. Methods · 2012 · 375 · 26410.1016/j.jim.2011.11.003 ↗
33. Blažková · Biosens. Bioelectron. · 2010 · 25 · 212210.1016/j.bios.2010.02.011 ↗
34. Khreich · Anal. Biochem. · 2008 · 377 · 18210.1016/j.ab.2008.02.032 ↗
35. Ho · Anal. Chem. · 2002 · 74 · 149310.1021/ac010903q ↗
36. Yen · Lab Chip · 2015 · 15 · 163810.1039/C5LC00055F ↗
37. Ornatska · Anal. Chem. · 2011 · 83 · 427310.1021/ac200697y ↗
38. Hu · Lab Chip · 2013 · 13 · 435210.1039/c3lc50672j ↗
39. Rivas · Nano Res. · 2015 · 8 · 370410.1007/s12274-015-0870-3 ↗
40. Choi · Biosens. Bioelectron. · 2010 · 25 · 199910.1016/j.bios.2010.01.019 ↗
41. Mei · Biosens. Bioelectron. · 2013 · 49 · 45710.1016/j.bios.2013.06.006 ↗
42. Ge · Anal. Chem. · 2013 · 85 · 934310.1021/ac402202x ↗
43. Xu · Anal. Chem. · 2014 · 86 · 735110.1021/ac502249f ↗
44. Shen · Anal. Sci. · 2013 · 29 · 79910.2116/analsci.29.799 ↗
45. Ye · ACS Nano · 2017 · 11 · 205210.1021/acsnano.6b08232 ↗
46. Gupta · Anal. Chem. · 2007 · 79 · 381010.1021/ac062341m ↗
47. Hermann · Histochem. Cell Biol. · 1996 · 106 · 3110.1007/BF02473200 ↗
48. Oliver · Methods Mol. Biol. · 2010 · 588 · 31110.1007/978-1-59745-324-0_30 ↗
49. Taton · Science · 2000 · 289 · 175710.1126/science.289.5485.1757 ↗
50. Liu · Colloids Surf., B · 2007 · 58 · 310.1016/j.colsurfb.2006.08.005 ↗
51. Yang · Biosens. Bioelectron. · 2011 · 26 · 371010.1016/j.bios.2011.02.016 ↗
52. Anfossi · Anal. Bioanal. Chem. · 2013 · 405 · 985910.1007/s00216-013-7428-6 ↗
53. Rodríguez · Talanta · 2016 · 148 · 27210.1016/j.talanta.2015.10.068 ↗
54. Ma · Angew. Chem., Int. Ed. · 2002 · 41 · 217610.1002/1521-3773(20020617)41:12<2176::AID-ANIE2176>3.0.CO;2-X ↗
55. Fu · Anal. Chem. · 2011 · 83 · 794110.1021/ac201950g ↗
56. Xia · Angew. Chem., Int. Ed. · 2009 · 48 · 6010.1002/anie.200802248 ↗
57. Kumar · Org. Lett. · 2010 · 13 · 36610.1021/ol102543e ↗
58. Miao · Anal. Chem. · 2013 · 85 · 796610.1021/ac401762e ↗
59. Park · Analyst · 2012 · 137 · 441110.1039/c2an35351b ↗
60. Habib · J. Inorg. Biochem. · 2004 · 98 · 169610.1016/j.jinorgbio.2004.07.005 ↗
61. Sheldon · Chem. Soc. Rev. · 2013 · 42 · 622310.1039/C3CS60075K ↗
62. Gao · Nat. Nanotechnol. · 2007 · 2 · 57710.1038/nnano.2007.260 ↗
63. Principles and Practice of Immunoassay , ed. C. P. Price and D. J. Newman , Stockton, New York , 2nd edn, 1997
64. Lequin · Clin. Chem. · 2005 · 51 · 241510.1373/clinchem.2005.051532 ↗
65. D. Wild , The Immunoassay Handbook , Elsevier , Amsterdam , 4th edn, 2013
66. Mao · Anal. Chem. · 2009 · 81 · 166010.1021/ac8024653 ↗
67. He · Biosens. Bioelectron. · 2011 · 26 · 201810.1016/j.bios.2010.08.079 ↗
68. Parolo · Biosens. Bioelectron. · 2013 · 40 · 41210.1016/j.bios.2012.06.049 ↗
69. Wei · Chem. Soc. Rev. · 2013 · 42 · 606010.1039/c3cs35486e ↗
70. Kuah · Chem. – Eur. J. · 2016 · 22 · 840410.1002/chem.201504394 ↗
71. Gao · Anal. Chim. Acta · 2013 · 776 · 7910.1016/j.aca.2013.03.034 ↗
72. Xia · ACS Nano · 2015 · 9 · 999410.1021/acsnano.5b03525 ↗
73. Ye · ChemNanoMat · 2017 · 3 · 3310.1002/cnma.201600268 ↗
74. He · Chem. Mater. · 2010 · 22 · 2994
75. Ma · Colloids Surf., A · 2011 · 373 · 610.1016/j.colsurfa.2010.08.007 ↗
76. Iyer · Process Biochem. · 2008 · 43 · 101910.1016/j.procbio.2008.06.004 ↗
77. Gao · Nano Lett. · 2017 · 17 · 557210.1021/acs.nanolett.7b02385 ↗
78. Loynachan · ACS Nano · 2018 · 12 · 27910.1021/acsnano.7b06229 ↗
79. T. Jiang , Y.Song , D.Du , X.Liu and Y.Lin , ACS Sens. , 2016 , 1 , 717–724
80. Chen · Anal. Chem. · 2014 · 86 · 310810.1021/ac404170j ↗
81. Liu · Anal. Chem. · 2011 · 83 · 677810.1021/ac201462d ↗
82. Xia · J. Am. Chem. Soc. · 2015 · 137 · 794710.1021/jacs.5b04641 ↗
83. Xia · Angew. Chem., Int. Ed. · 2017 · 56 · 6010.1002/anie.201604731 ↗
84. Howes · Science · 2014 · 346 · 124739010.1126/science.1247390 ↗
85. Shu · Anal. Chem. · 2018 · 90 · 242510.1021/acs.analchem.7b05296 ↗
86. Qiu · Anal. Chem. · 2017 · 90 · 102110.1021/acs.analchem.7b04479 ↗
87. Huang · ACS Nano · 2017 · 11 · 523810.1021/acsnano.7b02618 ↗
88. Shu · Chem. – Asian J. · 2017 · 12 · 278010.1002/asia.201701229 ↗
89. Mark · Chem. Soc. Rev. · 2010 · 39 · 115310.1039/b820557b ↗
90. Chin · Nat. Med. · 2011 · 17 · 101510.1038/nm.2408 ↗
91. Martinez · Anal. Chem. · 2010 · 82 · 310.1021/ac9013989 ↗
92. You · Biosens. Bioelectron. · 2013 · 40 · 18010.1016/j.bios.2012.07.014 ↗
93. Kim · Annu. Rev. Biomed. Eng. · 2012 · 14 · 11310.1146/annurev-bioeng-071811-150018 ↗
94. Liana · Sensors · 2012 · 12 · 1150510.3390/s120911505 ↗
95. Pilavaki · Sensors · 2017 · 17 · 267310.3390/s17112673 ↗
96. Vashist · Trends Biotechnol. · 2015 · 33 · 69210.1016/j.tibtech.2015.09.001 ↗