Name: Biosensor zum Nachweis von Antibiotika-resistenten Staphylococcus Bakterien (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-05-08T09:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 4 s
Description: Erfahren Sie, wie lytische Phagen-Biosensoren MRSA von MSSA-Stämmen von Staphylococcus aureus unterscheiden. Diese Methode nutzt Quarzkristallmikrowaagen ohne DNA-Extraktion für schnelle klinische Diagnostik.

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Die Arbeit hier berichtet wird, wurde durch Zuschüsse von der Auburn University und AUDFS USAF CRADA 07-277-60MDG-01 unterstützt. Die in diesem Artikel sind die der Autoren und spiegeln nicht die offizielle Politik oder Position der United States Air Force, Department of Defense, oder die US-Regierung.

1. Einstellen der Stage <ol><li> Erhalten Typstamm S. aureus ATCC 12600, S. aureus ATCC 27690 und Bacillus subtilis ATCC 6051. Methicillin-resistente Stämme von S. aureus - MRSA1, MRSA 2, 5 MRSA, MRSA 13, 26 MRSA, MRSA 34, 45 MRSA, B. anthracis Sterne, Salmonella typhimurium LT2, Shigella flexneri, Yersinia enterocolotica, Proteus mirabilis, Klebsiella pneumoniae 13882; Das lytische Phagen 12600. </li><li> Erhalten PBP 2a Antikörper, konjugiert Latexkügelchen. </li><li> Bereiten NZY Medium wie beschrieben 21. </li><li> Erhalten Phosphat-gepufferter Kochsalzlösung (PBS). </li><li> Bereiten VE-Wasser als Subphase für Langmuir-Blodgett (LB)-Monoschicht Abscheidung. </li></ol> 2. Bakteriophagen Vermehrung und Titration <ol><li> Inkubieren 5 ml Übernachtkultur von S. aureus ATCC 12600 (3,6 x 10 8 Kolonie bildenden Einheiten (KBE) / ml) mit 500 ul Phagen (3 x 10 9 &lt;/ Sup&gt; PFU / ml) in 500 ml Medium in NZY 2 L Flack auf Schüttler-Inkubator bei 37 ° C über Nacht. </li><li> Zentrifuge bei 4.424 xg Kultur für 10 min bei 4 ° C. </li><li> Re zentrifugierten Überstand bei 11.325 × g für 10 min bei 4 ° C. </li><li> Filter Überstand durch ein 0,22 um Millipore-Filter. </li><li> Das Filtrat bei 75.395 xg für 1,5 Stunden. </li><li> Anschließend das Pellet in 100 ul destilliertem Wasser. </li><li> Bereiten 10fache Verdünnungen von Phagensuspension in NZY Medium. </li><li> Plate 1 ml über Nacht (ON) Kultur von S. aureus ATCC 12600 auf je 2 Platten mit NZY Agar sicherstellen, dass alle Oberfläche bedeckt ist. Entfernen Sie den Überschuss an Kultur und lassen die Oberfläche trocken für 30 min. </li><li> Spot eine Probe (10 ul) geeigneter Phagenverdünnung auf die Oberfläche der Platte und Inkubation bei 37 ° C für 18-24 Std. </li><li> Untersuchen Sie die Bildung von Plaques und die Berechnung der Phagentiter. Bakteriophagen-Titer (T) auf der Grundlage der Anzahl von p geschätztLaques (N) je 10 ul Volumen (V) des Phagen Suspension und der Verdünnungsfaktor (F) gebildet ist. . T = N / (vxf) Beispiel für die Anzahl der Plaques 75 bei der Verdünnung 10 -7 und das Volumen 10 ul (10 x 10 -3 ml), ist der Titer gleich 75 /: Der Titer wurde durch Formel (10 x 10 -3 x 10 -7) = 7,5 x 10 10 Plaque-bildende Einheiten (PFU) pro ml Suspension. </li></ol> 3. Gold-immobilisierten Phagen <ol><li> Saubere goldbeschichteten Quarz Stück (60 mm 2) durch Plasma-Ätzen in Argon für 10 min und dann für 6 Stunden sterilisieren unter UV-Licht in einem sterilen Gehäuse. </li><li> In 50 Mikroliter von 1 x 10 9 PFU / ml Phagensuspension an die Goldoberfläche jedes Stückes in eine sterile Petrischale, und dann Inkubation über Nacht in einer feuchten Kammer bei Raumtemperatur. </li><li> Entfernen und die restlichen titrieren Phagensuspension. </li><li> Waschen Stücke mit gebundenen Phagen 5 mal mit PBS, um ungebundene entfernenPhagen. </li></ol> 4. Testen von immobilisiertem Phageninfektiosität auf eine trockene Oberfläche <ol><li> Verbreiten Sie eine O / N-Kultur von S. Aureus ATCC 12600 auf eine NZY Agarplatte und trocknen lassen. </li><li> Legen Sie ein Goldstück mit immobilisierten Phagen auf die Platte nach unten. </li><li> Beobachten einer Zone der Lyse nach 12-stündiger Inkubation bei 37 ° C, die angibt Infektiosität. </li><li> Mit Gold bedeckt Stücke ohne Phagen in Kontrollversuche. </li></ol> 5. Prüfung der lytischen Aktivität der freien und gebundenen Phagen in Liquid <ol><li> Hinzufügen eines ON Kultur von S. aureus ATCC 12600 bis 10 ml NZY in jeder von vier 300 ml-Kolben Seitenarm (6 x 10 6 CFU / ml in jeden Kolben). </li><li> Hinzufügen In zwei Kolben 2 x 10 6 PFU / ml des freien Phagen. </li><li> Mit den beiden anderen Kolben als Kontrollen. </li><li> Überwachen Sie den zeitlichen Verlauf der S. aureus Zelllyse für 570 min durch Messung der optischen Dichte (OD 600) bei 30 min-Takt für alle Flaschen.</li><li> Nehmen Sie eine abschließende Messung nach 24 Stunden. </li><li> Wiederholen Sie die Schritte 5.1-5.5, sondern verwenden Sie Goldstücke mit gebundenen Phagen anstelle des freien Phagen und Goldstücke ohne Phagen in Kontrolle Kolben. </li></ol> 6. Der Verlust der gebundenen Phagen während der Inkubation <ol><li> In 50 ul 1 x 10 9 PFU / ml Phagen auf der Oberfläche von sterilen Goldstück in einer Petrischale, die in einer feuchten Kammer über Nacht bei Raumtemperatur gelegt wird. </li><li> Entfernen Sie die Suspension mit ungebundenen Phagen aus der Goldoberfläche und Titer. </li><li> Waschen Sie das Goldstück mit gebundenen Phagen 5 mal mit PBS und in 1 ml NZY Lösung in 15 ml Tube im Shaker-Inkubator bei 37 ° C für 8 Stunden. </li><li> Bestimmen Sie den Titer der abgelösten Phagen wie in 2 beschrieben. </li></ol> 7. Phagen Spheroids Vorbereitung <ol><li> Die Kombination 400 ul stock Phagen 12600 Suspension (10 11 PFU / ml) mit einem gleichen Volumen Chloroform spektrophotometrische Grad in 1 ml Fläschchenbei Raumtemperatur. </li><li> Vortexen die Phagen-Chloroform Suspension 5-6 mal (5 Sekunden-Intervallen) über eine Minute Dauer. </li><li> Erlaubt die Suspension für 30 sec stabilisieren und dann Pipettieren der oberen Phase, die Sphäroide off wurde Monolayer pipettiert. </li><li> Nehmen Sie ein paar Mikroliter der Sphäroide Suspension für die Übertragung und der Rasterelektronenmikroskopie. </li><li> Verwenden Sie einen verbleibenden Sphäroid Aufhängung für Biosensor Fertigung. </li></ol> 8. Biosensor Vorbereitung <ol><li> Saubere QCM-D-Sensoren durch Plasma-Ätzen in Argon für 10 min PDC-32G Harrick Plasma cleaner. </li><li> Spülen Sensor mit Hexan keine organischen Verunreinigungen zu entfernen. </li><li> Vorbereiten und reinigen einen Trog des Films Gleichgewicht wie in 22 beschrieben. </li><li> Füllen LB Trog mit einer Subphase Lösung und reinigen Sie ihn mit einem Trog Barriere und stabilisieren die Mulde bei 20 ± 0,1 ° C </li><li> Verbreiten Sie 300 ul Aliquot des Phagen 12600 in wässrigen Susauf (10 11 PFU / ml) auf LB Subphase. </li><li> Bereiten Phagen Monoschicht auf LB Subphase Lösung, indem 300 ul Aliquots des Phagen 12600 wässrigen Suspension (10 11 PFU / ml) abzulaufen eine geneigte benetzbaren Glasstab, der teilweise in die Subphase 22,23 eingetaucht ist. </li><li> Stabilisieren Sie die vorbereiteten Monoschicht für 10 min und dann komprimieren mit einer Geschwindigkeit von 30 mm / min (45 cm 2 / min), bis ein konstanter Druck 19 N / m erreicht wird. </li><li> Führen einer vertikalen Schichtabscheidung auf senkrecht positioniert QCM-D-Sensor mit einer Geschwindigkeit von 4,5 mm / min durch aufeinanderfolgendes Eintauchen Sensor in die und aus der Monoschicht siebenmal. Elektronenmikroskopie abgeschieden Phagen Monoschichten vor der Exposition gegenüber bakteriellen Proben zeigten, daß die Schichten kontinuierliche, homogene und einheitliche (Daten nicht gezeigt) waren. </li><li> Wiederholen Sie die Schritte 4,5-4,8 mit einem Phagen Sphäroid Suspension in 3 hergestellt wird. </li><li> Verwenden hergestellt Phagen Biosensoren für die MRSA-Erkennung, ElektronenMikroskopie und Ellipsometrie. </li></ol> 9. Biosensor Testing, Diskriminierung von Methicillin-resistenten Staphylococcus Bakterien und Sensitive <ol><li> In diesem Protokoll werden Biosensoren mit unmodifizierten und modifizierten Phagen und Phagen-Kügelchen hergestellt. Quarzkristall-Mikrowaage mit vier Sensor Strömungskammern dient zur Überwachung Bindung von Bakterien an die Phagen auf QCM Sensoroberfläche immobilisiert. PBP 2a Antikörper, konjugiert Latexkügelchen werden verwendet, um zwischen Methicillin-resistenten (MRSA) und empfindliche Staphylokokken Bakterien unterscheiden. Alle Messungen werden in der Flow-Modus (50 ml / min) bei 5 MHz durchgeführt. </li><li> Stellen Sie eine Basislinie Resonanzfrequenz der QCM Sensor in Wasser (~ 30 min). </li><li> Zeichnen einer Suspension lebender Methicillin sensitive Staphylococcus Bakterienzellen in Wasser (10 9 CFU / ml) durch die Testzelle. </li><li> Kontinuierliche Überwachung Änderungen in der Resonanzfrequenz und Sensoren Energiedissipation zum ersten Oberton, using der Q-Soft Software. </li><li> Wenn die Änderungen in der Resonanzfrequenz Sensoren und Dissipation Sättigung erreicht, fügen Sie die Aussetzung der PBP-Antikörper, konjugiert Latexkügelchen (6,77 x10 10 Perlen / ml) auf die Strömung während der kontinuierlichen Überwachung von Frequenz und Verlustleistung. </li><li> Wiederholen Sie die Schritte 9,2-9,5 für Methicillin-resistenten Staphylococcus Bakterienzellen (MRSA). </li><li> Definieren Sie einen Frequenzwechsel durch die Masse Änderung durch Bakterien-Bindung durch die Sauerbrey-Gleichung Af = 24,25-Dm xn / C, wobei C die Masse Empfindlichkeit konstant (C = 17,7 ng x cm -2 x Hz -1 bei 5 MHz ) m Masse und n die Anzahl Oberton (n = 1). </li><li> Definieren einer Energiedissipation Änderung (Δ D) von der Aufnahme der exponentiellen Abklingen der Schwingung (Frequenz und Amplitude dämpft, welche erlaubt die Quantifizierung der Energie abgeführt und während einer Periode der Oszillation gespeichert,E abgeführt und E jeweils gespeichert: Δ D = E abgeführt / 2 πE gespeichert. Δ D ist in Verlustleistung Einheiten (DU), eine DU = 10 -6 relative Einheiten) gemessen. </li></ol>

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<li>Sanders, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aseptic+Laboratory+Techniques%3A+Plating+Methods%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Aseptic Laboratory Techniques: Plating Methods.</a> J. Vis. Exp. (63), e3064(2012).</li>
</ol>

Die Autoren erklären, dass sie keine finanziellen Interessen haben.

Es ist bekannt, dass Phagen als Biosensor Sonden für bakterielle Erreger 28 verwendet werden. Es wird in dieser Arbeit gezeigt, dass Phagen zusammen mit PBP 2a Antikörper genutzt werden, um das alte Problem zu lösen: schnelle Diskriminierung antibiotikaresistenten und empfindliche Stämme. Es wurde gefunden, jedoch diese normale unveränderte Staphylokokken Phagen nicht geeignet sind für Bakterien Detektion mit QCM Geräte, obwohl sie Bakterien binden. Die Phagen-Schwanz ist so lang,...

Methicillin-resistente Stämme von Staphylococcus aureus haben als ein Faktor in wesentlichen Infektionen und nosokomiale Ausbrüche 4-8 vorgeschlagen worden. Gemeinsame Wege der Anerkennung von Methicillin-Resistenz, wie die Scheibe Diffusion Oxacillin Agar Probeaufnahmen oder Bouillonmikrodilutions auf maßgeschneiderte Kulturbedingungen verlassen, um den Ausdruck des Widerstands zu verbessern. Änderungen umfassen die Verwendung von Oxacillin, Inkubation bei 30 oder 35 ° C statt 37 ° C, und die Aufnahme von NaCl zu dem Wachstumsmedium. Weiterhin für korrekte Erkennung durch diese Art von Techniken, eine lange Inkubationszeit von 24 h statt 16 bis 18 h erforderlich. Schnelle Techniken mit entsprechenden (&gt; 96%) Empfindlichkeit für die Identifizierung von Methicillin-Resistenz sind automatisierte microdilution Techniken wie die Vitek GPS-SA-Karte, die Rapid-ATB Staph-System und Rapid Microscan Systemsteuerung System, Ergebnisse zu produzieren nach 3-11 h 9-11. The Crystal MRSA ID-System ist ein schnelles Verfahren auf Anerkennung des Wachstums von S. basierend aureus in Gegenwart von 2% NaCl und 4 mg Oxacillin pro Liter mit einem Sauerstoff-sensitive Fluoreszenz-Sensor. Beansprucht Empfindlichkeiten im Bereich zwischen 91 bis 100% nach 4 h Inkubation 12-14. Diese phänotypische Methoden sind in ihrer Genauigkeit durch die Auswirkungen der herrschenden Stämme, die heterogene Widerstand auszudrücken begrenzt. Daher ist die beste weithin akzeptierte Verfahren für die Anerkennung von Methicillin-Resistenz PCR oder DNA-Hybridisierung des mecA Gens 15. Allerdings erfordert diese Technik gereinigt DNA und ist äußerst empfindlich gegenüber verschiedenen Beimischungen (Verunreinigungen), die Zelltrümmer 16 umfassen. Darüber hinaus müssen diese Verfahren eine lange Zeit durchzuführen. Strategien, um die Anerkennung des mecA Genprodukt Protein PBP 2a, könnte genutzt werden, um den Widerstand zu bestimmen und kann zuverlässiger im Vergleich zu Standard-Test-Techniken 17. Staphylococcus aureus-Stämme, einschließlich solche, die Methicillin-Resistenz 1,2,18 verwendet werden. In dieser Arbeit haben wir vorgeschlagen, eine neue Technik in der spezifischen Erkennung und Erkennung von MRSA, wie die Anerkennung von Bakterien zusammen mit Konformation von MRSA in Echtzeit. Für diesen speziellen Zweck ein S. aureus Bakteriophagen mit einem breiten Wirtsspektrum (einschließlich MRSA) mit einem monoklonalen Antikörper gegen Protein kombiniert (PBP 2a) verwendet wurden. PBP 2a eine Zellwandprotein und ist die Ursache von antibiotischen Widerstand von MRSA. Allerdings PBP 2a Antikörper ist nicht spezifisch für S. aureus seit einigen anderen Bakterien Antibiotika-bindende Proteine ​​mit Sequenzähnlichkeit zu PBP 2a 19,20. Folglich in dieser Arbeit, S. aureus Bakteriophagen und Antikörper gegen PBP 2a Protein verwendet wurden. Um einen Biosensor zu entwickeln spezielltisch erkennen und zu identifizieren MRSA Ein Gerät mit einem zwei Schritten genutzt wurde. Der erste Schritt verwendet ein S. aureus Bakteriophagen Monoschicht als Sensor-Sonde, während der zweite Schritt PBP 2a spezifischen Antikörpern verwendet. Daher Schritt wird man erkennen, S. aureus Bakterien, als der andere empfindlich gegen das Antibiotikum-Bindungsprotein. Wenn Signale von zwei Schritten erhalten positiv sind, gibt es den spezifischen Nachweis von MRSA.

<table><tbody><tr><td colspan="4">Reagenzien</td></tr><tr><td>Phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS) </td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO</td><td>P4417</td><td></td></tr><tr><td>spektralphotometrisches Chloroform </td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO</td><td>154733</td><td>(99,8 % A.C.S.) </td></tr><tr><td>Hexan-wasserfrei </td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO</td><td>29609-0</td><td>(95%)</td></tr><tr><td>Ethylalkohol </td><td>Pharmco products Inc. Brookfield, CT</td><td>64-17-5</td><td>190 Proof</td></tr><tr><td colspan="4">Equipment</td></tr><tr><td>PBP 2a Antikörper konjugierte Latexkügelchen</td><td>Denka Seiken Co., Ltd, Tokio, Japan</td><td>Der MRSA-Screen-Test</td><td></td></tr><tr><td>S. aureus ATCC 12600, S. aureus ATCC 27690 und Bacillus subtilis ATCC 6051 aus </td><td>der American Type Culture Collection (Manassas, VA);</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MRSA1, MRSA 2, MRSA 5, MRSA 13, MRSA 26, MRSA 34, MRSA 45, B. anthracis Sterne, Salmonella typhimurium LT2, Shigella flexneri, Yersinia enterocolotica, Proteus mirabilis, Klebsiella pneumoniae 13882; Der lytische Phagen 12600 </td><td>Die Kultursammlung der Auburn University, Auburn, AL</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zentrifuge </td><td>Beckman Coulter</td><td>Optima L-90K Ultra Zentrifuge</td><td></td></tr><tr><td>KSV 2200 LB Filmwaage</td><td>KSV Chemicals, Finnland</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Optisches System für Lichtmikroskope </td><td>CitoViva Technology Inc., Auburn, AL</td><td></td><td></td></tr><tr><td>QCM-D</td><td>Q-Sense AB, V&#228; stra Fr&#246; lunda, Schweden</td><td>E4</td><td></td></tr><tr><td>Rasterelektronenmikroskop (REM)</td><td>JEOL USA Inc., Peabody, MA</td><td>JEOL-7000F REM</td><td></td></tr><tr><td>Sendeelektronenmikroskopie (TEM)</td><td>JEOL USA Inc., Peabody, MA</td><td>JEOL, JEM 2010</td><td></td></tr><tr><td>Stericup, Presterilized</td><td>Millipore Corporation, Billerica, MA</td><td>SCGPU05RE</td><td>0,22 &mu; m, GP Express PLUS Membran</td></tr><tr><td>Bio-Assay-Schale</td><td>NUNC A/S, Dänemark</td><td>240835</td><td>Abmessungen (mm), 245 x 245 x 25</td></tr><tr><td>Pipetten</td><td>Gilson, Pipetman, Frankreich</td><td>P100, P200, P1000</td><td></td></tr><tr><td>C24 Inkubator-Schüttler</td><td>New Brunswick Scientific, CT</td><td>Classic C24</td><td></td></tr><tr><td>Vergoldete Quarzstücke</td><td>Auburn University, AL</td><td></td><td>Hausgemachte</td></tr><tr><td>Petrischalen</td><td>Fisher Brand, USA</td><td>0875713</td><td>100 mmX15 mm </td></tr><tr><td>SterilGard III Advance</td><td>The Baker Company, ME</td><td>SG403</td><td></td></tr><tr><td>Kultur-Anzuchtkolben</td><td>Corning Incorporated, NY</td><td>4995</td><td>PYREX 250 ml Erlenmeyerkolben </td></tr><tr><td>Optisches Spektrometer</td><td>Genesys 20. Thermo Spectronic, USA.</td><td>4001</td><td></td></tr><tr><td>Plasmareiniger</td><td>Harrick Plasma, USA</td><td>PDC-32G</td><td></td></tr><tr><td>Millipore Wasseraufbereitungssystem</td><td>Millipore</td><td>Direct-Q</td><td></td></tr><tr><td>Imaging Ellipsometer</td><td>Accurion, USA</td><td>nanofilm_ep3se</td><td></td></tr><tr><td>Software </td><td>Q-Sense AB, Schweden</td><td>QSoft, QTools</td><td></td></tr></tbody></table>

biosensor zum nachweis von antibiotika-resistenten staphylococcus bakterien

Biosensor for Detection of Antibiotic Resistant Staphylococcus Bacteria

Eine konstruktiv transformiert lytischen Bakteriophagen mit einem breiten Wirtsbereich von Staphylococcus aureus und Penicillin-Bindungsprotein (PBP 2a)-Antikörper, konjugiert Latex-Kügelchen wurden verwendet, um einen Biosensor zur Diskriminierung von Methicillin-resistenten (MRSA) und empfindlich (MSSA) S ausgelegt zu erstellen . aureus Arten 1,2. Die lytische Phagen in Phagen Sphäroide wurde durch Kontakt mit Wasser-Chloroform-Schnittstelle umgewandelt. Phagen Sphäroid Monoschichten haben auf einem Biosensor Oberfläche wurde durch Langmuir-Blodgett (LB)-Technik 3 bewegt. Die angelegten Biosensoren nach einem Quarzkristall mit Dissipationsmessung Verfolgung (QCM-D), um Bakterien-Phagen-Wechselwirkungen auswerten untersucht. Bakterien-Sphäroid Wechselwirkungen zu reduzierten Resonanzfrequenz und einem Anstieg in Dissipationsenergie sowohl für MRSA und MSSA Stämmen führte. Nach der bakteriellen Bindung haben diese Sensoren wurde weiter auf die Penicillin-bindende Protein Antikörper Latexperle ausgesetzts. Sensoren mit MRSA untersucht reagierte auf 2a Antikörper Perlen PBP, obwohl Sensoren mit MSSA inspiziert gab keine Antwort. Diese experimentelle Unterscheidung bestimmt eine eindeutige Unterscheidung zwischen Methicillin-resistenten und sensiblen S. aureus-Stämme. Ebenso gebundenen und ungebundenen Bakteriophagen unterdrücken das Wachstum von Bakterien auf Oberflächen und in Wasser-Suspensionen. Sobald lytischen Phagen in Sphäroide geändert werden, behalten sie ihre starke lytische Aktivität und zeigen eine hohe bakterielle Capture-Funktion. Die Phagen und Phagen Sphäroide können für die Prüfung und Sterilisation von Antibiotika-resistenten Mikroorganismen verwendet werden. Andere Anwendungen können die Verwendung in Bakteriophagen-Therapie und antimikrobielle Oberflächen.

Die Phagen zeigte lytische Aktivität gegen alle getesteten Stämme von S. aureus, einschließlich MRSA-Stämme, wie die Phagen-Spot-Test angegeben. Plaque Größen Regel reichten von 5 bis 15 mm. Wurde keine Aktivität gegen andere Test-Kulturen (Tabelle 1). Ein normales Wachstum von S. aureus ATCC 12600 in NZY Mediums auf Schüttler-Inkubator bei 37 ° C ist in Abbildung 1A (eine Kurve durch leere Kreise gekennzeichnet) gezeigt. Die Anzahl der Bak...

Lytic Phagen Biosensoren und Antikörper Perlen sind in der Lage, zwischen Methicillin-resistenten (MRSA) und empfindliche Staphylokokken Bakterien unterscheiden. Die Phagen wurden durch ein Langmuir-Blodgett-Technik auf einer Oberfläche einer Quarzkristall-Mikrowaage Sensor immobilisiert und arbeitete als breites Staphylococcus Sonden. Antikörper erkennen Perlen MRSA.

Biosensor zum Nachweis von Antibiotika-resistenten Staphylococcus Bakterien

A structurally transformed lytic bacteriophage having a broad host range of Staphylococcus aureus strains and a penicillin-binding protein (PBP 2a) ...

Das übergeordnete Ziel des folgenden Experiments besteht darin, Methicillin-resistente (MRSA) und Methicillin-empfindliche (MSSA) Stämme von Staphylococcus aureus mithilfe besonders ausgewählter anti-modifizierter lytischer Bakteriophagen zu unterscheiden. Wenn Bakterien an den langen, flexiblen Schwänzen des lytischen Phagen haften, ist der Abstand zwischen den gebundenen Zellen und der Sensorschicht größer als die Eindringtiefe der akustischen Welle des QC-Sensors. Daher wird das Signal des Bindungsereignisses nicht erzeugt.Der Ersatz der intakten Phagen durch Sphäroide führt zu voll funktionsfähigen Phagen mit kurzen Schwänzen, die die Bakterien innerhalb der Eindringtiefe der akustischen Welle des QCM binden. Daher tragen sie zu Frequenz- und Dämpfungsänderungen bei, wenn Phagensteroide auf einen QCM-D-Kristall aufgebracht und einer gemischten Bakteriensuspension ausgesetzt werden. Sie binden sowohl MRSA- als auch MSSA-Stämme von Staphylococcus aureus, jedoch nicht andere Bakterien, wodurch Staphylococcus aureus von anderen Bakterien auf der Kristalloberfläche getrennt wird. Schließlich wird, wenn Mr.RSA-spezifische PPP2A-Antikörper-gebundene Kügelchen hinzugefügt werden, ein S

biosensor-for-detection-antibiotic-resistant-staphylococcus

Research

Forschung

JoVE Journal

Bioengineering

Biotechnik

Die Konstruktion eines einfachen Ein-Tages-Workflow System für den bakteriellen Erreger-Diagnostik ermöglicht die schnelle Erkennung von Infektionen der Blutbahn. Die Aufnahme von acht klinisch relevanten bakteriellen Ziele und deren Antibiotikaresistenz Profile bietet dem Kliniker einen ersten Einblick am selben Tag, was zu mehr adäquate Therapie führen kann.

Ein-Tages-Workflow-Schema für bakterielles Pathogen-Erkennung und Resistenz gegen antimikrobielle Tests aus Blutkulturen

Wir beschreiben einen elektrochemischen Sensor Testverfahren zum schnellen Nachweis von Bakterien und Identifikation. Der Test umfasst eine Sensoranordnung mit DNA-Oligonukleotid-Capture-Sonden für die ribosomale RNA (rRNA) artspezifische Sequenzen funktionalisiert. Sandwich-Hybridisierung der Ziel-rRNA mit dem Capture-Sonde und einem Meerrettichperoxidase-linked DNA-Oligonukleotid Detektorsonde erzeugt eine messbare amperometrischen Strom.

Bakterielle Erkennung und Identifizierung mit elektrochemischen Sensoren

Quelle: Zhang, M. et al., Schnelle antimikrobielle Susceptibilitätstests durch stimulierte Raman-Streubildgebung der Deuterium-Einbindung in einem einzelnen Bakterium. J. Vis. Exp. (2022)Dieses Video demonstriert die Anwendung der stimulierten Raman-Streumikroskopie, um die Anfälligkeit für Antibiotika zu bewerten, indem die deuterium-markierte metabolische Aktivität verfolgt wird. Durch die Überwachung von Kohlenstoff-Deuterium-Signalen ermöglicht die Methode eine schnelle Erkennung...

Detektion der bakteriellen Antibiotika-Empfindlichkeit mit einem stimulierten Raman-Streumikroskop

Dieses Video zeigt einen konduktimetrischen Biosensor-Assay, um die Interaktion eines Antikörpers mit einem Zielantigen zu untersuchen, das auf einem Schallkopfchip immobilisiert ist. Der Biosensor ist so konstruiert, dass er ein bifunktionelles chimäres Protein enthält – ein β-Lactamase-Enzym mit einer funktionellen katalytischen Stelle, die mit einem Nanobody fusioniert ist, um an das immobilisierte Zielantigen zu binden. Bei der Bindung erzeugt die katalytische Hydrolyse eines...

β-Laktamase-basierter konduktimetrischer Biosensor-Assay für Protein-Protein-Wechselwirkungen

Ein Label-freien optischen Biosensor zur schnellen Nachweis von Bakterien wird eingeführt. Der Biosensor auf einem nanostrukturierten porösen Si, das dazu bestimmt ist, direkt zu erfassen, die Zielbakterien-Zellen auf ihrer Oberfläche basiert. Wir verwenden monoklonale Antikörper, auf die poröse Wandler immobilisiert, wie die Capture-Sonden. Unsere Studien zeigen die Anwendbarkeit dieser Biosensoren zum Nachweis von geringen Bakterienkonzentrationen innerhalb von Minuten, ohne vorherige...

Optische Detektion von E. coli Bakterien durch Mesoporous Silicon Biosensoren

Wir haben eine mikrofluidische Plattform für schnelle Antibiotika-Empfindlichkeitstests entwickelt. Flüssigkeit wird mit hohen Geschwindigkeiten über Bakterien geleitet, die auf dem Boden eines mikrofluidischen Kanals immobilisiert werden. In Gegenwart von Stress und Antibiotika sterben anfällige Bakterienstämme schnell ab. Resistente Bakterien können diese belastenden Bedingungen jedoch überleben.

Stressinduzierte Antibiotika-Anfälligkeitstests auf einem Chip

Die meisten bakteriellen Infektionen erzeugen einen Biofilm. Biofilm-assoziierte Bakterien sind aufgrund ihrer Umgebung oft phänotypisch resistent gegen Medikamente. Neuartige antibakterielle Moleküle, die Bakterien in Biofilmen abtöten, haben daher hohe Priorität. Wir etablieren einen Assay, um schnell nach antimikrobiellen Verbindungen zu suchen, die bei der Beseitigung von Biofilmen wirksam sind.

Targeting Biofilm Assoziierte<em&gt; Staphylococcus aureus</em&gt; Verwendung von Resazurin Based Drug-Anfälligkeit Assay

Dabei berichten wir über eine neue Methode, um Protein-Protein-Interaktionen mit Hilfe eines conductimetric Biosensors basierend auf die β-Lactamase-Hybridtechnologie zu studieren. Diese Methode beruht auf der Freisetzung von Protonen bei der Hydrolyse des β--Lactame.

Die Verwendung eines β-Lactamase-basierte Conductimetric Biosensor-Assays, biomolekulare Wechselwirkungen zu erkennen

Hier präsentieren wir ein Protokoll für die Erkennung und Quantifizierung von niedrigen reichlich Moleküle in komplexe Lösungen mit molekularen Prägung in Kombination mit einer Kapazität Biosensor.

Gromer Nachweis von Biomarkern mithilfe einer molekularen Prägung basierte kapazitive Biosensor

Droplet-based mikrofluidischen Plattformen sind vielversprechende Kandidaten für einen hohen Durchsatz Experimente, da sie in der Lage, Picoliter, Selbst-compartmentalized Schiffe kostengünstig erzeugen bei kHz Preise sind. Durch die Integration mit schnellen, empfindlichen und hoch aufgelöste Fluoreszenz-spektroskopischen Methoden kann die große Mengen von Informationen in diesen Systemen erzeugt effizient extrahiert werden können, genutzt und verwertet werden.

Fluoreszenz-Nachweisverfahren für Mikrofluidik-Tropfen-Plattformen

Erfahren Sie, wie lytische Phagen-Biosensoren MRSA von MSSA-Stämmen von Staphylococcus aureus unterscheiden. Diese Methode nutzt Quarzkristallmikrowaagen ohne DNA-Extraktion für schnelle klinische Diagnostik.

Biosensor zum Nachweis von Antibiotika-resistenten Staphylococcus Bakterien

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