والهدف العام من هذا البروتوكول توليف nanosensors الفنية المحمولة، فعالة من حيث التكلفة، والموجهة خصيصا للكشف السريع عن البكتيريا المسببة للأمراض من خلال مزيج من الاسترخاء المغناطيسي وطرائق الانبعاثات الأسفار.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
مسببات الأمراض المنقولة عن طريق الأغذية الفحص باستخدام المغناطيسية-فلوري نانوسينسور: الكشف السريع عن O157:H7 كولاي
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
ارتبط O157:H7 الإشريكيّة القولونية Enterohemorrhagic على حد سواء التي تنقلها المياه والأمراض المنقولة عن طريق الأغذية، وما زال يشكل تهديدا على الرغم من أساليب فحص الأغذية والمياه المستخدمة حاليا. بينما أساليب الكشف البكتيرية التقليدية، مثل تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) وفحوصات الممتز المرتبط بالانزيم (ELISA) على وجه التحديد الكشف عن الملوثات المسببة للأمراض، أنها تتطلب إعداد عينة واسعة النطاق وفترات انتظار طويلة. وبالإضافة إلى ذلك، هذه الممارسات تتطلب إعدادات وأدوات مختبرية متطورة، ويجب تنفيذها بواسطة مهنيين مدربين. هنا، يقترح وضع بروتوكول لأبسط تقنية تشخيص التي يتميز بمزيج فريد من المغناطيسية والفلورية المعلمات في منصة المستندة إلى نانوحبيبات. المقترح مولتيباراميتريك مغناطيسي-نيون nanosensors (مفنس) يمكن الكشف عن التلوث O157:H7 كولاي مع أقل قدر من 1 وحدة تشكيل مستعمرة في حل داخل ح أقل من 1. وعلاوة على ذلك، قدرة مفنس تبقى وظيفية للغاية في وسائل الإعلام المعقدة مثل الحليب، وتم التحقق من مياه البحيرة. واستخدمت أيضا فحوصات خصوصية إضافية لإثبات قدرة مفنس الكشف عن البكتيريا المستهدفة المحددة، حتى في وجود الأنواع البكتيرية مماثلة فقط. الاقتران من الطرائق المغناطيسية ونيون يسمح للكشف والتحديد الكمي للتلوث الممرض في طائفة واسعة من التركيزات، نستعرض أداء عالية في كلا الكشف المبكر والمتأخر من مرحلة التلوث. الفعالية والقدرة على تحمل التكاليف، وقابلية مفنس جعلها مرشح مثالي للعناية بنقطة الفرز للملوثات البكتيرية في مجموعة واسعة من الإعدادات، من الخزانات المائية للأطعمة المعلبة تجارياً.
المقدمة
استمرار حدوث التلوث البكتيري في كل الأغذية المنتجة تجارياً، ومصادر المياه قد خلق حاجة إلى مناهج التشخيص متزايدة سريعة ومحددة. 1 , 2 بعض الملوثات البكتيرية أكثر شيوعاً المسؤولة عن تلوث الأغذية والمياه من أجناس السالمونيلا، المكوّرات العنقودية، الليستيريا، الضمة، ودوسنتاريا، عصية والاشريكيه. 3 , 4 التلوث البكتيري بمسببات هذه الأمراض غالباً ما ينتج عن أعراض مثل الحمى والكوليرا والتهاب المعدة والأمعاء والإسهال. 4 تلوث مصادر المياه في كثير من الأحيان قد آثار جذرية والضارة على المجتمعات المحلية دون الوصول إلى المياه التي تمت تصفيتها ب....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1. التوليف والروغان من متعدد حدودي مغناطيسي-نيون Nanosensors (مفنس)-
جسيمات نانوية- توليف أكسيد الحديد سوبيرباراماجنيتيك (إيونبس)
- للتحضير لتوليف إيونب، إعداد الحلول 3 التالية: 1 الحل: فيكل 3 (0.70 غ) وفيكل 2 ح 2 س (2 مل)، 2 الحل: NH 4 يا (2.0 مل، 13.4 م) في ح 2 س (15 مل)، و 3 الحل: حمض polyacrylic (0.855 ز) في ح 2 س (5 مل). إضافة ميليلتر 90 م 2 حمض الهيدروكلوريك (HCl) إلى 1 حل
- وثم تخلط مباشرة مع 2 الحل بينما فورتيكسينج 875 لفة في الدقيقة. قم بإضافة 3 الحل. مواصلة فورتيكسينج للحد الأدنى 60
- أجهزة الطرد المركزي لمدة 20 دقيقة في 1,620 س زاي الطرد المركزي المادة طافية....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
ويمثل إليه عمل مفنس في الشكل 1. تجميع مفنس حول سطح الملوثات البكتيرية يتداخل مع التفاعلات بين magnetic cores مفنس ونواة الهيدروجين المحيطة بها. ونتيجة هذا الاسترخاء المغناطيسي، وتجميع قيم زيادة. كما يزيد من تركيز الملوثات البكتيرية، يقلل من التكتل، ويقلل من التغير في القيم T2. ولذلك، إضافة طريقة الفلورسنت الحاسم. كما يزيد من تركيز البكتيرية، يزيد قوة الإشارة الفلورسنت التي تنتجها مفنس، مما يسمح لحساسية الكشف عن الملوثات البكتيرية في نطاقات تركيزات منخفضة وعالية على حد سواء.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
وقد صمم هذا البروتوكول لإنتاج مفنس تعمل بكامل طاقتها بساطة قدر الإمكان. ومع ذلك، هناك العديد من النقاط الرئيسية التي تحوير البروتوكول قد يكون من المفيد، اعتماداً على الهدف النهائي الخاص بالمستخدم. على سبيل المثال، سيتيح استخدام مختلف الأجسام المضادة لاستهداف العديد من مسببات الأمراض الأخرى. وبالإضافة إلى ذلك، لا يقتصر هذا البروتوكول باستخدام الأجسام المضادة كاستهداف الجزيئات. كما يمكن استخدام أي جزيء التي قد تقارب ملزمة محددة لمسببات الأمراض المستهدفة، مثل مستقبلات الخلية المضيفة، كاستهدا.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
أظهر تطبيق تكنولوجيا النانو هذا لم بعد موافقة إدارة الأغذية والعقاقير.
شكر وتقدير
هذا العمل معتمد من قبل P20GM103418 إينبري ك وكانساس فول الصويا اللجنة (PSU أبيت/1663)، ACS PRF 56629-UNI7 الأمير سلطان البوليمر الكيمياء بدء تشغيل الصندوق، كل إلى SS. ونحن نشكر جامعة مصور فيديو، السيد جاكوب أنسيلمي، على عمله الممتاز مع الفيديو. كما نشكر السيد روجر هيكيرت والسيدة هيكيرت كاثا على دعمهم السخي للأبحاث.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| كلوريد الحديدوز رباعي هيدرات | فيشر Scientific | I90-500 | |
| كلوريد الحديديك سداسي هيدرات | فيشر Scientific | I88-500 | |
| هيدروكسيد الأمونيوم | فيشر Scientific | A669S-500 | |
| حمض الهيدروكلوريك | فيشر Scientific | A144S-500 | |
| حمض البولي أكريليك | سيجما ألدريتش | 323667-100G | |
| EDC | Thermofisher Scientific | 22980 | |
| NHS | Fisher Scientific | AC157270250 | |
| Anti-E. القولونية O111 الأجسام المضادة | رعاية الأمصال | 5310-0352 | |
| المضادة للإشريكية القولونية O157: H7 الجسم المضاد [P3C6] | Abcam | ab75244 | |
| DiI Stain | Fisher Scientific | D282 | |
| مرق المغذيات | Difco | 233000 | |
| الإشريكية القولونية المجففة بالتجميد O157: H7 بيليه | ATCC | 700728 | |
| Magnetic Relaxomteter | الألواح Bruker | mq20 | |
| Zetasizer | Malvern | NANO-ZS90 | |
| العمود المغناطيسي Tecan | Infinite M200 PRO | ||
| QuadroMACS | 130-090-976 | ||
| جهاز طرد مركزي | Eppendorf | 5804 Series | |
| جهاز طرد مركزي (accuSpin Micro 17) | فيشر Scientific | 13-100-676 | |
| نموذج أرضي حاضنة اهتزاز | SHEL LAB | SSI5 | |
| الميزان التحليلي | Metler Toledo | ME104E | |
| خلاط دوامة رقمي | فيشر علمي | 02-215-370 | |
| هزاز هزاز في الهواء الطلق | فيشر ساينتيك | 02-217-765 |
المراجع
- Law, J. W., Ab Mutalib, N. S., Chan, K. G., Lee, L. H. Rapid methods for the detection of foodborne bacterial pathogens: principles, applications, advantages and limitations. Front Microbiol. 5, 770(2014).
- Pandey, P. K., Kass, P. H., Soupir, M. L., Biswas, S., Singh, V. P.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
