The Microbiome Meets Nanotechnology: Opportunities and Challenges in Developing New Diagnostic Devices.
biomarkers
biosensors
microbiome
nanomaterials
precision medicine
Journal
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
ISSN: 1521-4095
Titre abrégé: Adv Mater
Pays: Germany
ID NLM: 9885358
Informations de publication
Date de publication:
May 2021
May 2021
Historique:
revised:
26
11
2020
received:
07
09
2020
pubmed:
16
3
2021
medline:
28
10
2021
entrez:
15
3
2021
Statut:
ppublish
Résumé
Monitoring of the human microbiome is an emerging area of diagnostics for personalized medicine. Here, the potential of different nanomaterials and nanobiosensing technologies is reviewed for the development of novel diagnostic devices for the detection and measurement of microbiome-related biomarkers. Moreover, the current and future landscape of microbiome-based diagnostics is defined by exploring the advantages and disadvantages of current nanotechnology-based approaches, especially in the context of developing point-of-care (PoC) devices that would meet the international guidelines known as REASSURED (Real-time connectivity; Ease of specimen collection; Affordability; Sensitivity; Specificity; User-friendliness; Rapid & robust operation; Equipment-free; and Deliverability). Finally, the strategies of the latest international scientific consortia working in this field are analyzed, the current microbiome diagnostics market are reported and the principal ethical, legal, and societal issues related to microbiome R&D and innovation are discussed.
Identifiants
pubmed: 33719117
doi: 10.1002/adma.202006104
doi:
Types de publication
Journal Article
Review
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2006104Subventions
Organisme : European Union's Horizon 2020 Research & Innovation Program
ID : 825694
Organisme : European Commission
Organisme : Marie Skłodowska-Curie
Organisme : European Union's Horizon 2020
ID : 795635
Informations de copyright
© 2021 Wiley-VCH GmbH.
Références
J. Lederberg, A. McCray, Science 2001, 15, 8.
R. Sender, S. Fuchs, R. Milo, Cell 2016, 164, 337.
G. P. Donaldson, S. M. Lee, S. K. Mazmanian, Nat. Rev. Microbiol. 2015, 14, 20.
L. V. Hooper, D. R. Littman, A. J. Macpherson, Science 2012, 336, 1268.
T. M. Kuntz, J. A. Gilbert, Trends Pharmacol. Sci. 2017, 38, 81.
J. K. Nicholson, E. Holmes, J. Kinross, R. Burcelin, G. Gibson, W. Jia, S. Pettersson, Science 2012, 336, 1262.
P. Kundu, E. Blacher, E. Elinav, S. Pettersson, Cell 2017, 171, 1481.
M. ElRakaiby, M. R. Rizkallah, B. E. Dutilh, R. K. Aziz, J. N. Cole, A. Boleij, OMICS 2014, 18, 402.
L. V. Hooper, H. L. Cash, ASM News 2005, 71, 77.
L. V. Hooper, Trends Microbiol. 2004, 12, 129.
G. E. Flores, J. G. Caporaso, J. B. Henley, J. R. Rideout, D. Domogala, J. Chase, J. W. Leff, Y. Vázquez-Baeza, A. Gonzalez, R. Knight, R. R. Dunn, N. Fierer, Genome Biol. 2014, 15, 531.
F. Balzola, C. Bernstein, G. T. Ho, Inflamm. Bowel Dis. Monit. 2011, 11, 166.
J. J. Faith, J. L. Guruge, M. Charbonneau, S. Subramanian, H. Seedorf, A. L. Goodman, J. C. Clemente, R. Knight, A. C. Heath, R. L. Leibel, M. Rosenbaum, J. I. Gordon, Science 2013, 341, 1237439.
A. Koliada, G. Syzenko, V. Moseiko, L. Budovska, K. Puchkov, V. Perederiy, Y. Gavalko, A. Dorofeyev, M. Romanenko, S. Tkach, L. Sineok, O. Lushchak, A. Vaiserman, BMC Microbiol. 2017, 17, 4.
S. A. Shu, A. W. T. Yuen, E. Woo, K. H. Chu, H. S. Kwan, G. X. Yang, Y. Yang, P. S. C. Leung, Clin. Rev. Allergy Immunol. 2019, 57, 83.
C. R. Martin, V. Osadchiy, A. Kalani, E. A. Mayer, Cell Mol. Gastroenterol. Hepatol. 2018, 6, 133.
J. Mättö, L. Maunuksela, K. Kajander, A. Palva, R. Korpela, A. Kassinen, M. Saarela, FEMS Immunol. Med. Microbiol. 2005, 43, 213.
B. Han, P. Sivaramakrishnan, C. C. J. Lin, I. A. A. Neve, J. He, L. W. R. Tay, J. N. Sowa, A. Sizovs, G. Du, J. Wang, C. Herman, M. C. Wang, Cell 2017, 169, 1249.
T. Ichinohe, I. K. Pang, Y. Kumamoto, D. R. Peaper, J. H. Ho, T. S. Murray, A. Iwasaki, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, 5354.
A. N. Olaimat, I. Aolymat, M. Al-Holy, M. Ayyash, M. Abu Ghoush, A. A. Al-Nabulsi, T. Osaili, V. Apostolopoulos, S. Q. Liu, N. P. Shah, npj Sci. Food 2020, 4, 17.
A. U. Din, M. Mazhar, M. Wasim, W. Ahmad, A. Bibi, A. Hassan, N. Ali, W. Gang, G. Qian, R. Ullah, T. Shah, M. Ullah, I. Khan, M. F. Nisar, J. Wu, Biomed. Pharmacother. 2021, 133, 110947.
“Update on COVID-19 in vitro diagnostics listed by National Regulatory Authorities in IMDRF jurisdictions,” can be found under https://www.who.int/diagnostics_laboratory/200324_imdrf_covid19_listing_update_24_march_2020.pdf (accessed: March 2020).
“Wondfo SARS-CoV-2 Antibody Test (Lateral Flow Method) - wondfo,” can be found under https://en.wondfo.com.cn/product/wondfo-sars-cov-2-antibody-test-lateral-flow-method-2/ (accessed: March 2020).
G. Ianiro, B. H. Mullish, C. R. Kelly, H. Sokol, Z. Kassam, S. Ng, M. Fischer, J. R. Allegretti, L. Masucci, F. Zhang, J. Keller, M. Sanguinetti, S. P. Costello, H. Tilg, A. Gasbarrini, G. Cammarota, Lancet Gastroenterol. Hepatol. 2020, 1253, 2019.
G. D. Poore, E. Kopylova, Q. Zhu, C. Carpenter, S. Fraraccio, S. Wandro, T. Kosciolek, S. Janssen, J. Metcalf, J. Song, J. Kanbar, S. Miller-Montgomery, R. Heaton, R. Mckay, S. P. Patel, A. D. Swafford, R. Knight, Nature 2020, 579, 567.
W. E. Moore, L. V. Holdeman, Appl. Microbiol. 1974, 27, 961.
J. S. Biteen, P. C. Blainey, Z. G. Cardon, M. Chun, G. M. Church, P. C. Dorrestein, S. E. Fraser, J. A. Gilbert, J. K. Jansson, R. Knight, J. F. Miller, A. Ozcan, K. A. Prather, S. R. Quake, E. G. Ruby, P. A. Silver, S. Taha, G. Van Den Engh, P. S. Weiss, G. C. L. Wong, A. T. Wriht, T. D. Young, ACS Nano 2016, 10, 6.
C. Callewaert, R. A. Quinn, J. Debelius, L. R. Thompson, T. Kosciolek, A. Aksenov, A. V. Melnik, A. Gonzalez, J. R. Zaneveld, J. G. Sanders, J. G. Caporaso, L.-I. McCall, B. C. Taylor, R. Knight, J. Navas, P. C. Dorrestein, A. Vrbanac, A. Tripathi, D. McDonald, J. T. Morton, A. D. Swafford, Z. Z. Xu, Q. Zhu, Nat. Rev. Microbiol. 2018, 16, 410.
W. Jun, J. Huijue, Nat. Rev. Microbiol. 2016, 14, 508.
J. C. Lagier, G. Dubourg, M. Million, F. Cadoret, M. Bilen, F. Fenollar, A. Levasseur, J. M. Rolain, P. E. Fournier, D. Raoult, Nat. Rev. Microbiol. 2018, 16, 540.
A. Shafquat, R. Joice, S. L. Simmons, C. Huttenhower, Trends Microbiol. 2014, 22, 261.
T. Wilmanski, N. Rappaport, J. C. Earls, A. T. Magis, O. Manor, J. Lovejoy, G. S. Omenn, L. Hood, S. M. Gibbons, N. D. Price, Nat. Biotechnol. 2019, 37, 1217.
J. F. Petrosino, Genome Med. 2018, 10, 10.
E. A. Franzosa, A. Sirota-Madi, J. Avila-Pacheco, N. Fornelos, H. J. Haiser, S. Reinker, T. Vatanen, A. B. Hall, H. Mallick, L. J. McIver, J. S. Sauk, R. G. Wilson, B. W. Stevens, J. M. Scott, K. Pierce, A. A. Deik, K. Bullock, F. Imhann, J. A. Porter, A. Zhernakova, J. Fu, R. K. Weersma, C. Wijmenga, C. B. Clish, H. Vlamakis, C. Huttenhower, R. J. Xavier, Nat. Microbiol. 2019, 4, 293.
J. Lloyd-Price, C. Arze, A. N. Ananthakrishnan, M. Schirmer, J. Avila-Pacheco, T. W. Poon, E. Andrews, N. J. Ajami, K. S. Bonham, C. J. Brislawn, D. Casero, H. Courtney, A. Gonzalez, T. G. Graeber, A. B. Hall, K. Lake, C. J. Landers, H. Mallick, D. R. Plichta, M. Prasad, G. Rahnavard, J. Sauk, D. Shungin, Y. Vázquez-Baeza, R. A. White III, IBDMDB Investigators, J. Braun, L. A. Denson, J. K. Jansson, R. Knight, S. Kugathasan, D. P. B. McGovern, J. F. Petrosino, T. S. Stappenbeck, H. S. Winter, C. B. Clish, E. A. Franzosa, H. Vlamakis, R. J. Xavier, C. Huttenhower, Nature 2019, 569, 655.
T. G. Oh, S. M. Kim, C. Caussy, T. Fu, J. Guo, S. Bassirian, S. Singh, E. V. Madamba, R. Bettencourt, L. Richards, M. Raffatellu, P. C. Dorrestein, R. T. Yu, A. R. Atkins, T. Huan, D. A. Brenner, C. B. Sirlin, R. Knight, M. Downes, R. M. Evans, R. Loomba, Cell Metab. 2020, 32, P878-888-E6.
E. C. Rosser, C. J. M. Piper, D. E. Matei, P. A. Blair, A. F. Rendeiro, M. Orford, D. G. Alber, T. Krausgruber, D. Catalan, N. Klein, J. J. Manson, I. Drozdov, C. Bock, L. R. Wedderburn, S. Eaton, C. Mauri, Cell Metab. 2020, 31, 837.
S. Viaud, F. Saccheri, G. Mignot, T. Yamazaki, R. Daillère, D. Hannani, D. P. Enot, C. Pfirschke, C. Engblom, M. J. Pittet, A. Schlitzer, F. Ginhoux, L. Apetoh, E. Chachaty, P. L. Woerther, G. Eberl, M. Bérard, C. Ecobichon, D. Clermont, C. Bizet, V. Gaboriau-Routhiau, N. Cerf-Bensussan, P. Opolon, N. Yessaad, E. Vivier, B. Ryffel, C. O. Elson, J. Doré, G. Kroemer, P. Lepage, I. G. Boneca, F. Ghiringhelli, L. Zitvogel, Science 2013, 342, 971.
H. K. Pedersen, V. Gudmundsdottir, H. B. Nielsen, T. Hyotylainen, T. Nielsen, B. A. H. Jensen, K. Forslund, F. Hildebrand, E. Prifti, G. Falony, E. Le Chatelier, F. Levenez, J. Doré, I. Mattila, D. R. Plichta, P. Pöhö, L. I. Hellgren, M. Arumugam, S. Sunagawa, S. Vieira-Silva, T. Jørgensen, J. B. Holm, K. Trošt, K. Kristiansen, S. Brix, J. Raes, J. Wang, T. Hansen, P. Bork, S. Brunak, M. Oresic, S. D. Ehrlich, O. Pedersen, Nature 2016, 535, 376.
T. S. B. Schmidt, J. Raes, P. Bork, Cell 2018, 172, 1198.
J. Wang, J. Qin, Y. Li, Z. Cai, S. Li, J. Zhu, F. Zhang, S. Liang, W. Zhang, Y. Guan, D. Shen, Y. Peng, D. Zhang, Z. Jie, W. Wu, Y. Qin, W. Xue, J. Li, L. Han, D. Lu, P. Wu, Y. Dai, X. Sun, Z. Li, A. Tang, S. Zhong, X. Li, W. Chen, R. Xu, M. Wang, Q. Feng, M. Gong, J. Yu, Y. Zhang, M. Zhang, T. Hansen, G. Sanchez, J. Raes, G. Falony, S. Okuda, M. Almeida, E. Lechatelier, P. Renault, N. Pons, J. M. Batto, Z. Zhang, H. Chen, R. Yang, W. Zheng, S. Li, H. Yang, S. D. Ehrlich, R. Nielsen, O. Pedersen, K. Kristiansen, J. Wang, Nature 2012, 490, 55.
J. Yu, Q. Feng, S. H. Wong, D. Zhang, Q. Yi Liang, Y. Qin, L. Tang, H. Zhao, J. Stenvang, Y. Li, X. Wang, X. Xu, N. Chen, W. K. K. Wu, J. Al-Aama, H. J. Nielsen, P. Kiilerich, B. A. H. Jensen, T. O. Yau, Z. Lan, H. Jia, J. Li, L. Xiao, T. Y. T. Lam, S. C. Ng, A. S. L. Cheng, V. W. S. Wong, F. K. L. Chan, X. Xu, H. Yang, L. Madsen, C. Datz, H. Tilg, J. Wang, N. Brünner, K. Kristiansen, M. Arumugam, J. J. Y. Sung, J. Wang, Gut 2017, 66, 70.
N. Qin, F. Yang, A. Li, E. Prifti, Y. Chen, L. Shao, J. Guo, E. Le Chatelier, J. Yao, L. Wu, J. Zhou, S. Ni, L. Liu, N. Pons, J. M. Batto, S. P. Kennedy, P. Leonard, C. Yuan, W. Ding, Y. Chen, X. Hu, B. Zheng, G. Qian, W. Xu, S. D. Ehrlich, S. Zheng, L. Li, Nature 2014, 513, 59.
J. Wirbel, P. T. Pyl, E. Kartal, K. Zych, A. Kashani, A. Milanese, J. S. Fleck, A. Y. Voigt, A. Palleja, R. Ponnudurai, S. Sunagawa, L. P. Coelho, P. Schrotz-King, E. Vogtmann, N. Habermann, E. Niméus, A. M. Thomas, P. Manghi, S. Gandini, D. Serrano, S. Mizutani, H. Shiroma, S. Shiba, T. Shibata, S. Yachida, T. Yamada, L. Waldron, A. Naccarati, N. Segata, R. Sinha, C. M. Ulrich, H. Brenner, M. Arumugam, P. Bork, G. Zeller, Nat. Med. 2019, 25, 679.
A. M. Thomas, P. Manghi, F. Asnicar, E. Pasolli, F. Armanini, M. Zolfo, F. Beghini, S. Manara, N. Karcher, C. Pozzi, S. Gandini, D. Serrano, S. Tarallo, A. Francavilla, G. Gallo, M. Trompetto, G. Ferrero, S. Mizutani, H. Shiroma, S. Shiba, T. Shibata, S. Yachida, T. Yamada, J. Wirbel, P. Schrotz-King, C. M. Ulrich, H. Brenner, M. Arumugam, P. Bork, G. Zeller, F. Cordero, E. Dias-Neto, J. C. Setubal, A. Tett, B. Pardini, M. Rescigno, L. Waldron, A. Naccarati, N. Segata, Nat. Med. 2019, 25, 667.
M. Vétizou, J. M. Pitt, R. Daillère, P. Lepage, N. Waldschmitt, C. Flament, S. Rusakiewicz, B. Routy, M. P. Roberti, C. P. M. Duong, V. Poirier-Colame, A. Roux, S. Becharef, S. Formenti, E. Golden, S. Cording, G. Eberl, A. Schlitzer, F. Ginhoux, S. Mani, T. Yamazaki, N. Jacquelot, D. P. Enot, M. Bérard, J. Nigou, P. Opolon, A. Eggermont, P.-L. Woerther, E. Chachaty, N. Chaput, C. Robert, C. Mateus, G. Kroemer, D. Raoult, I. Gomperts Boneca, F. Carbonnel, M. Chamaillard, L. Zitvogel, Science 2015, 350, 1079.
B. Routy, E. Le Chatelier, L. Derosa, C. P. M. Duong, M. T. Alou, R. Daillère, A. Fluckiger, M. Messaoudene, C. Rauber, M. P. Roberti, M. Fidelle, C. Flament, V. Poirier-Colame, P. Opolon, C. Klein, K. Iribarren, L. Mondragón, N. Jacquelot, B. Qu, G. Ferrere, C. Clémenson, L. Mezquita, J. R. Masip, C. Naltet, S. Brosseau, C. Kaderbhai, C. Richard, H. Rizvi, F. Levenez, N. Galleron, B. Quinquis, N. Pons, B. Ryffel, V. Minard-Colin, P. Gonin, J.-C. Soria, E. Deutsch, Y. Loriot, F. Ghiringhelli, G. Zalcman, F. Goldwasser, B. Escudier, M. D. Hellmann, A. Eggermont, D. Raoult, L. Albiges, G. Kroemer, L. Zitvogel, Science 2018, 359, 91.
V. Gopalakrishnan, C. N. Spencer, L. Nezi, A. Reuben, M. C. Andrews, T. V. Karpinets, P. A. Prieto, D. Vicente, K. Hoffman, S. C. Wei, A. P. Cogdill, L. Zhao, C. W. Hudgens, D. S. Hutchinson, T. Manzo, M. Petaccia de Macedo, T. Cotechini, T. Kumar, W. S. Chen, S. M. Reddy, R. Szczepaniak Sloane, J. Galloway-Pena, H. Jiang, P. L. Chen, E. J. Shpall, K. Rezvani, A. M. Alousi, R. F. Chemaly, S. Shelburne, L. M. Vence, P. C. Okhuysen, V. B. Jensen, A. G. Swennes, F. McAllister, E. M. Riquelme Sanchez, Y. Zhang, E. Le Chatelier, L. Zitvogel, N. Pons, J. L. Austin-Breneman, L. E. Haydu, E. M. Burton, J. M. Gardner, E. Sirmans, J. Hu, A. J. Lazar, T. Tsujikawa, A. Diab, H. Tawbi, I. C. Glitza, W. J. Hwu, S. P. Patel, S. E. Woodman, R. N. Amaria, M. A. Davies, J. E. Gershenwald, P. Hwu, J. E. Lee, J. Zhang, L. M. Coussens, Z. A. Cooper, P. A. Futreal, C. R. Daniel, N. J. Ajami, J. F. Petrosino, M. T. Tetzlaff, P. Sharma, J. P. Allison, R. R. Jenq, J. A. Wargo, Science 2018, 359, 97.
K. F. Goliwas, J. S. Deshane, C. A. Elmets, M. Athar, Physiol. Rev. 2021, 101, 417.
W. Song, A. C. Anselmo, L. Huang, Nat. Nanotechnol. 2019, 14, 1093.
J. S. Bajaj, P. B. Hylemon, J. M. Ridlon, D. M. Heuman, K. Daita, M. B. White, P. Monteith, N. A. Noble, M. Sikaroodi, P. M. Gillevet, Am. J. Physiol. - Gastrointest. Liver Physiol. 2012, 303, G675.
E. A. Mutlu, P. M. Gillevet, H. Rangwala, M. Sikaroodi, A. Naqvi, P. A. Engen, M. Kwasny, C. K. Lau, A. Keshavarzian, Am. J. Physiol. - Gastrointest. Liver Physiol. 2012, 302, G966.
C. Duvallet, S. M. Gibbons, T. Gurry, R. A. Irizarry, E. J. Alm, Nat. Commun. 2017, 8, 1784.
L. Maier, M. Pruteanu, M. Kuhn, G. Zeller, A. Telzerow, E. E. Anderson, A. R. Brochado, K. C. Fernandez, H. Dose, H. Mori, K. R. Patil, P. Bork, A. Typas, Nature 2018, 555, 623.
S. Vieira-Silva, G. Falony, E. Belda, T. Nielsen, J. Aron-Wisnewsky, R. Chakaroun, S. K. Forslund, K. Assmann, M. Valles-Colomer, T. T. D. Nguyen, S. Proost, E. Prifti, V. Tremaroli, N. Pons, E. Le Chatelier, F. Andreelli, J. P. Bastard, L. P. Coelho, N. Galleron, T. H. Hansen, J. S. Hulot, C. Lewinter, H. K. Pedersen, B. Quinquis, C. Rouault, H. Roume, J. E. Salem, N. B. Søndertoft, S. Touch, R. Alves, MetaCardis Consortium, M.-E. Dumas, S. Dusko Ehrlich, P. Galan, P. Gøtze, T. Hansen, J. J. Holst, L. Køber, I. Letunic, J. Nielsen, J.-M. Oppert, M. Stumvoll, H. Vestergaard, J.-D. Zucker, P. Bork, O. Pedersen, F. Bäckhed, K. Clément, Nature 2020, 581, 310.
X. Su, G. Jing, Z. Sun, L. Liu, Z. Xu, D. Mcdonald, Z. Wang, mSystems 2020, 5, e00150-20.
K. J. Land, D. I. Boeras, X. S. Chen, A. R. Ramsay, R. W. Peeling, Nat. Microbiol. 2019, 4, 46.
D. Quesada-González, A. Merkoçi, Biosens. Bioelectron. 2015, 73, 47.
D. Quesada-González, A. Merkoçi, Chem. Soc. Rev. 2018, 47, 4697.
C. Parolo, A. Sena-Torralba, J. F. J. F. Bergua, E. Calucho, C. Fuentes-Chust, L. Hu, L. Rivas, R. Álvarez-Diduk, E. Nguyen, S. Cinti, D. Quesada-González, A. Merkoçi, Nat. Protoc. 2020, 15, 3788.
C. Biochemistry, M. Wa, F. S. Hospital, W. P. N. G. W. Pathirana, S. A. P. Chubb, M. J. Gillett, S. D. Vasikaran, Clin. Biochem. Rev. 2018, 39, 77.
M. Correia-Neves, G. Fröberg, L. Korshun, S. Viegas, P. Vaz, N. Ramanlal, J. Bruchfeld, B. Hamasur, P. Brennan, G. Källenius, ERJ Open Res. 2019, 5, 00115.
M. Shah, C. Hanrahan, Z. Y. Wang, N. Dendukuri, S. D. Lawn, C. M. Denkinger, K. R. Steingart, Cochrane Database Syst. Rev. 2016, 2016, CD011420.
M. K. Takahashi, X. Tan, A. J. Dy, D. Braff, R. T. Akana, Y. Furuta, N. Donghia, A. Ananthakrishnan, J. J. Collins, Nat. Commun. 2018, 9, 3347.
J. Leng, C. Proudman, A. Darby, F. Blow, N. Townsend, A. Miller, J. Swann, J. Proteome Res. 2018, 17, 1120.
A. Annaházi, S. Ábrahám, K. Farkas, A. Rosztóczy, O. Inczefi, I. Földesi, M. Szcs, M. Rutka, V. Theodorou, H. Eutamene, L. Bueno, G. Lázár, T. Wittmann, T. Molnár, R. Róka, Br. J. Cancer 2016, 114, 787.
V. Farrokhi, R. Nemati, F. C. Nichols, X. Yao, E. Anstadt, M. Fujiwara, J. Grady, D. Wakefield, W. Castro, J. Donaldson, R. B. Clark, Clin. Transl. Immunol. 2013, 2, e8.
X. Yan, M. Yang, J. Liu, R. Gao, J. Hu, J. Li, L. Zhang, Y. Shi, H. Guo, J. Cheng, M. Razi, S. Pang, X. Yu, S. Hu, Am. J. Cancer Res. 2015, 5, 3111.
J. Clària, R. Moreau, F. Fenaille, A. Amorós, C. Junot, H. Gronbaek, M. J. Coenraad, A. Pruvost, A. Ghettas, E. Chu-Van, C. López-Vicario, K. Oettl, P. Caraceni, C. Alessandria, J. Trebicka, M. Pavesi, C. Deulofeu, A. Albillos, T. Gustot, T. M. Welzel, J. Fernández, R. E. Stauber, F. Saliba, N. Butin, B. Colsch, C. Moreno, F. Durand, F. Nevens, R. Bañares, D. Benten, P. Ginès, A. Gerbes, R. Jalan, P. Angeli, M. Bernardi, V. Arroyo, Hepatology 2019, 69, 1686.
H. Mallick, S. Ma, E. A. Franzosa, T. Vatanen, X. C. Morgan, C. Huttenhower, Genome Biol. 2017, 18, 228.
C. Dincer, R. Bruch, A. Kling, P. S. Dittrich, G. A. Urban, Trends Biotechnol. 2017, 35, 728.
S. Song, N. Liu, Z. Zhao, E. Njumbe Ediage, S. Wu, C. Sun, S. De Saeger, A. Wu, Anal. Chem. 2014, 86, 4995.
Z. Rong, Q. Wang, N. Sun, X. Jia, K. Wang, R. Xiao, S. Wang, Anal. Chim. Acta 2019, 1055, 140.
L. Lipani, B. G. R. Dupont, F. Doungmene, F. Marken, R. M. Tyrrell, R. H. Guy, A. Ilie, Nat. Nanotechnol. 2018, 13, 504.
A. Koh, D. Kang, Y. Xue, S. Lee, R. M. Pielak, J. Kim, T. Hwang, S. Min, A. Banks, P. Bastien, M. C. Manco, L. Wang, K. R. Ammann, K.-I. Jang, P. Won, S. Han, R. Ghaffari, U. Paik, M. J. Slepian, G. Balooch, Y. Huang, J. A. Rogers, Sci. Transl. Med. 2016, 8, 366ra165.
D. Quesada-González, A. Baiocco, A. A. Martos, A. de la Escosura-Muñiz, G. Palleschi, A. Merkoçi, Biosens. Bioelectron. 2019, 127, 150.
L. Anfossi, F. Di Nardo, S. Cavalera, C. Giovannoli, G. Spano, E. S. Speranskaya, I. Y. Goryacheva, C. Baggiani, Microchim. Acta 2018, 185, 94.
X. Li, D. Lu, Z. Sheng, K. Chen, X. Guo, M. Jin, H. Han, Talanta 2012, 100, 1.
C. Parolo, A. de la Escosura-Muñiz, A. Merkoçi, Biosens. Bioelectron. 2013, 40, 412.
C. W. Yen, H. De Puig, J. O. Tam, J. Gómez-Márquez, I. Bosch, K. Hamad-Schifferli, L. Gehrke, Lab Chip 2015, 15, 1638.
A. Foubert, N. V. Beloglazova, A. Gordienko, M. D. Tessier, E. Drijvers, Z. Hens, S. De Saeger, J. Agric. Food Chem. 2017, 65, 7121.
S. Wu, N. Duan, X. Li, G. Tan, X. Ma, Y. Xia, Z. Wang, H. Wang, Talanta 2013, 116, 611.
Y. He, S. Zhang, X. Zhang, M. Baloda, A. S. Gurung, H. Xu, X. Zhang, G. Liu, Biosens. Bioelectron. 2011, 26, 2018.
M. Li, H. Yang, S. Li, K. Zhao, J. Li, D. Jiang, L. Sun, A. Deng, J. Agric. Food Chem. 2014, 62, 10896.
M. Eryilmaz, E. Acar Soykut, D. Çetin, I. H. Boyaci, Z. Suludere, U. Tamer, Analyst 2019, 144, 3573.
E. Morales-Narváez, T. Naghdi, E. Zor, A. Merkoçi, Anal. Chem. 2015, 87, 8573.
A. H. A. Hassan, J. F. Bergua, E. Morales-Narváez, A. Mekoçi, Food Chem. 2019, 297, 124965.
E. Morales-Narváez, A. R. Hassan, A. Merkoçi, Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 13779.
D. Liu, Y. Huang, S. Wang, K. Liu, M. Chen, Y. Xiong, W. Yang, W. Lai, Food Control 2015, 51, 218.
D. Tang, J. C. Sauceda, Z. Lin, S. Ott, E. Basova, I. Goryacheva, S. Biselli, J. Lin, R. Niessner, D. Knopp, Biosens. Bioelectron. 2009, 25, 514.
F. Arduini, L. Micheli, D. Moscone, G. Palleschi, S. Piermarini, F. Ricci, G. Volpe, TrAC, Trends Anal. Chem. 2016, 79, 114.
K. E. Mach, P. K. Wong, J. C. Liao, Trends Pharmacol. Sci. 2011, 32, 330.
C. Parolo, A. S. Greenwood, N. E. Ogden, D. Kang, C. Hawes, G. Ortega, N. Arroyo-Currás, K. W. Plaxco, Microsyst. Nanoeng. 2020, 6, 13.
A. Idili, C. Parolo, G. Ortega, K. W. Plaxco, ACS Sens. 2019, 4, 3227.
G. Rosati, G. Gherardi, D. Grigoletto, G. Marcolin, P. Cancellara, C. Mammucari, M. Scaramuzza, A. De Toni, C. Reggiani, R. Rizzuto, A. Paccagnella, Sens. Bio-Sensing Res. 2018, 21, 54.
C. Parolo, A. de la Escosura-Muñiz, E. Polo, V. Grazú, J. M. de la Fuente, A. Merkoçi, ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 10753.
L. Barhoumi, A. Baraket, F. G. Bellagambi, G. S. Karanasiou, M. Ben Ali, D. I. Fotiadis, J. Bausells, N. Zine, M. Sigaud, A. Errachid, Sens. Actuators, B 2018, 266, 477.
G. Rosati, A. Cunego, F. Fracchetti, A. Del Casale, M. Scaramuzza, A. De Toni, S. Torriani, A. Paccagnella, Chemosensors 2019, 7, 8.
A. Li, F. Yang, Y. Ma, X. Yang, Biosens. Bioelectron. 2007, 22, 1716.
M. Kaisti, Biosens. Bioelectron. 2017, 98, 437.
R. Hajian, S. Balderston, T. Tran, T. deBoer, J. Etienne, M. Sandhu, N. A. Wauford, J. Y. Chung, J. Nokes, M. Athaiya, J. Paredes, R. Peytavi, B. Goldsmith, N. Murthy, I. M. Conboy, K. Aran, Nat. Biomed. Eng. 2019, 3, 427.
S. Cinti, G. Cinotti, C. Parolo, E. P. Nguyen, V. Caratelli, D. Moscone, F. Arduini, A. Merkoci, Anal. Chem. 2020, 92, 1674.
L. Russo, J. Leva Bueno, J. F. Bergua, M. Costantini, M. Giannetto, V. Puntes, A. De La Escosura-Muñiz, A. Merkoçi, ACS Omega 2018, 3, 18849.
J. Turkevich, P. Cooper, J. Hillier, Discuss. Faraday Soc. 1951, 11, 55.
J. Wang, A. Munir, Z. Li, H. S. Zhou, Biosens. Bioelectron. 2009, 25, 124.
P. L. Stiles, J. A. Dieringer, N. C. Shah, R. P. Van Duyne, 2008, 1, 601.
G. Rosati, M. Ravarotto, M. Sanavia, M. Scaramuzza, A. De Toni, A. Paccagnella, Sens. Bio-Sensing Res. 2019, 26, 100308.
J. Kudr, V. Adam, O. Zitka, Molecules 2019, 24.
A. De Escosura-muñiz, L. Baptista-pires, L. Serrano, L. Altet, Small 2015, 12, 205.
K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, A. A. Firsov, Science 2004, 306, 666.
Y. Ohno, K. Maehashi, K. Matsumoto, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 18012.
W. Fu, L. Jiang, E. P. van Geest, L. M. C. Lima, G. F. Schneider, Adv. Mater. 2017, 29, 1603610.
E. Sari, R. Üzek, A. Merkoçi, ACS Sens. 2019, 4, 645.
Y. H. Wang, K. J. Huang, X. Wu, Biosens. Bioelectron. 2017, 97, 305.
Y. Pang, Z. Yang, Y. Yang, T. L. Ren, Small 2020, 16, 1901124.
J. Wang, G. Liu, A. Merkoçi, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3214.
R. Sostegni, M. Daperno, N. Scaglione, A. Lavagna, R. Rocca, A. Pera, Aliment. Pharmacol. Ther. 2003, 17, 11.
M. S. Mannoor, H. Tao, J. D. Clayton, A. Sengupta, D. L. Kaplan, R. R. Naik, N. Verma, F. G. Omenetto, M. C. McAlpine, Nat. Commun. 2012, 3, 763.
R. A. McKendry, N. Kappeler, Nat. Nanotechnol. 2013, 8, 483.
R. De La Rica, M. M. Stevens, Nat. Protoc. 2013, 8, 1759.
M. Liong, A. N. Hoang, J. Chung, N. Gural, C. B. Ford, C. Min, R. R. Shah, R. Ahmad, M. Fernandez-Suarez, S. M. Fortune, M. Toner, H. Lee, R. Weissleder, Nat. Commun. 2013, 4, 1752.
S. K. Vashist, H. Holthofer, Meas. Control 2010, 43, 84.
K. R. Buchapudi, X. Huang, X. Yang, H. F. Ji, T. Thundat, Analyst 2011, 136, 1539.
S. Paliwal, B. H. Hwang, K. Y. Tsai, S. Mitragotri, Eur. J. Pharm. Sci. 2013, 50, 546.
K. Aagaard, J. Petrosino, W. Keitel, M. Watson, J. Katancik, N. Garcia, S. Patel, M. Cutting, T. Madden, H. Hamilton, E. Harris, D. Gevers, G. Simone, P. McInnes, J. Versalovic, FASEB J. 2013, 27, 1012.
J. W. Ndieyira, M. Watari, A. D. Barrera, D. Zhou, M. Vögtli, M. Batchelor, M. A. Cooper, T. Strunz, M. A. Horton, C. Abell, T. Rayment, G. Aeppli, R. A. McKendry, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 691.
F. Fathi, M. R. Rashidi, Y. Omidi, Talanta 2019, 192, 118.
G. Kaur, A. Paliwal, M. Tomar, V. Gupta, Biosens. Bioelectron. 2016, 78, 106.
P. Dey, N. Fabri-Faja, O. Calvo-Lozano, R. A. Terborg, A. Belushkin, F. Yesilkoy, A. Fàbrega, J. C. Ruiz-Rodriguez, R. Ferrer, J. J. González-López, M. C. Estévez, H. Altug, V. Pruneri, L. M. Lechuga, ACS Sens. 2019, 4, 52.
R. de la Rica, M. M. Stevens, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 821.
L. Rodríguez-Lorenzo, R. de la Rica, R. a Álvarez-Puebla, L. M. Liz-Marzán, M. M. Stevens, Nat. Mater. 2012, 11, 604.
Q. Yang, R. Cai, W. Xiao, Z. Wu, X. Liu, Y. Xu, M. Xu, H. Zhong, G. Sun, Q. Liu, Q. Fu, J. Xiang, Nanoscale Res. Lett. 2018, 13, 1.
J. Satija, N. Punjabi, D. Mishra, S. Mukherji, RSC Adv. 2016, 6, 85440.
Y. Liang, X. Huang, X. Chen, W. Zhang, G. Ping, Y. Xiong, Sens. Actuators, B 2018, 259, 162.
S. E. Hulme, S. S. Shevkoplyas, A. P. McGuigan, J. Apfeld, W. Fontana, G. M. Whitesides, Lab Chip 2010, 10, 589.
A. Chałupniak, A. Merkoçi, ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 44766.
A. Chałupniak, A. Merkoçi, Nano Res. 2017, 10, 2296.
“At 22.1% CAGR, Human Microbiome market size is expected to reach 620 million by the end of 2024 - MarketWatch,” can be found under https://www.marketwatch.com/press-release/at-221-cagr-human-microbiome-market-size-is-expected-to-reach-620-million-by-the-end-of-2024-2019-03-15 (accessed: December 2019).
T. Nih, H. M. P. Working, Genome Res. 2009, 19, 2317.
The Integrative HMP (iHMP) Research Network Consortium, Nature 2019, 569, 641.
M. Arumugam, J. Raes, E. Pelletier, D. Le Paslier, T. Yamada, D. R. Mende, G. R. Fernandes, J. Tap, T. Bruls, J. M. Batto, M. Bertalan, N. Borruel, F. Casellas, L. Fernandez, L. Gautier, T. Hansen, M. Hattori, T. Hayashi, M. Kleerebezem, K. Kurokawa, M. Leclerc, F. Levenez, C. Manichanh, H. B. Nielsen, T. Nielsen, N. Pons, J. Poulain, J. Qin, T. Sicheritz-Ponten, S. Tims, D. Torrents, E. Ugarte, E. G. Zoetendal, J. Wang, F. Guarner, O. Pedersen, W. M. De Vos, S. Brunak, J. Doré, J. Weissenbach, S. D. Ehrlich, P. Bork, Nature 2011, 473, 174.
D. Mcdonald, E. Hyde, J. W. Debelius, J. T. Morton, A. Gonzalez, G. Ackermann, A. A. Aksenov, B. Behsaz, C. Brennan, Y. Chen, D. Goldasich, P. C. Dorrestein, R. R. Dunn, A. K. Fahimipour, J. Gaffney, J. A. Gilbert, G. Gogul, J. L. Green, P. Hugenholtz, G. Humphrey, C. Huttenhower, M. A. Jackson, S. Janssen, D. V Jeste, L. Jiang, S. T. Kelley, D. Knights, T. Kosciolek, J. Ladau, J. Leach, C. Marotz, D. Meleshko, A. V. Melnik, J. L. Metcalf, H. Mohimani, E. Montassier, J. Navas-Molina, T. T. Nguyen, S. Peddada, P. Pevzner, K. S. Pollard, G. Rahnavard, A. Robbins-Pianka, N. Sangwan, J. Shorenstein, L. Smarr, S. J. Song, T. Spector, A. D. Swafford, V. G. Thackray, L. R. Thompson, A. Tripathi, Y. Vázquez-Baeza, A. Vrbanac, P. Wischmeyer, E. Wolfe, Q. Zhu, The American Gut Consortium, R. Knight, mSystems 2018, 3, e00031-18.
“World Medical Association. Declaration of Helsinki: ethical principles for medical research involving human subjects. Adopted by the 18th WMA General Assembly, Helsinki, Finland, June 1964 and amended by the: 29th WMA General Assembly, Tokyo, Japan, Octob,” can be found under https://www.wma.net/policies-post/wma-declaration-of-helsinki-ethical-principles-for-medical-research-involving-human-subjects/ (accessed: December 2019).
Regulation (EU) 2016/679 of the European Parliament and of the Council of 27 April 2016 on the Protection of Natural Persons with Regard to the Processing of Personal Data and on the Free Movement of Such Data, and Repealing Directive 95/46/EC (General Data Protection Regulation), December 2019.
Regulation (EU) No 511/2014 of the European Parliament and of the Council of 16 April 2014 on Compliance Measures for Users from the Nagoya Protocol on Access to Genetic Resources and the Fair and Equitable Sharing of Benefits Arising from Their Utilization, December 2019.
International Chamber of Commerce (ICC). Implications of EU Regulation 511/2014 on Research on the Human Microbiome. Task Force on Access and Benefit Sharing, December 2019.
International Chamber of Commerce (ICC). Implications of EU Regulation 511/2014 on Research on the Human Microbiome. Task Force on Access and Benefit Sharing, December 2019.