Détection de la contamination bactérienne à l’aide de nanocapteurs magnétofluorescents

Commencez par ajouter des nanocapteurs magnétofluorescents aux échantillons bactériens. Ces nanoparticules contiennent des anticorps spécifiques aux bactéries et un colorant fluorescent.

Incuber pour permettre l’interaction avec les bactéries, provoquant des changements détectables dans les propriétés magnétiques de la solution.

Inclure une solution de nanocapteur de base sans bactéries comme contrôle.

Transférez chaque solution dans un relaxomètre magnétique, où un champ magnétique constant aligne les particules magnétiques à l’intérieur de l’échantillon.

Appliquez une brève impulsion pour perturber temporairement l’alignement.

Le relaxomètre mesure la vitesse à laquelle les particules reviennent à leur état d’origine, connu sous le nom de temps de relaxation T2.

Les nanocapteurs regroupés autour des bactéries augmentent la T2 par rapport au contrôle, ce qui permet la quantification même à de faibles concentrations bactériennes.

À l’inverse, des concentrations bactériennes plus élevées diminuent le regroupement des nanocapteurs, ce qui affecte les valeurs T2.

Pour une quantification précise, effectuez une mesure de fluorescence.

En conséquence, centrifugeuse pour isoler les bactéries et les nanocapteurs liés.

Remettez la pastille en suspension pour la mesure de la fluorescence.

Lors de l’excitation, les nanocapteurs fluorescents émettent de la lumière, ce qui facilite la mesure bactérienne.

Afin de préparer des solutions pour la lecture dans la relaxométrie magnétique, 300 microlitres de PBS sont d’abord pipetés dans un tube eppendorf. Ensuite, un échantillon de stock bactérien est ajouté, suivi de l’ajout de nanocapteurs. La solution est ensuite transférée dans un tube de verre, et un morceau de parafilm est placé sur le dessus afin d’éviter l’évaporation.

Le tube de verre est ensuite placé à l’intérieur d’un tube RMN plus grand et inséré dans le relaxomètre magnétique. Une solution de référence ne contenant aucune bactérie et seulement un nanocapteur dans le PBS est utilisée pour obtenir une lecture de base de T2 comme indiqué. Ensuite, des solutions contenant diverses concentrations de bactéries sont insérées dans le relaxomètre magnétique pour analyse, et les changements de valeurs T2 sont causés par la liaison entre les nanocapteurs et les bactéries.

Comme nous l’avons vu, la présence d’aussi peu qu’une UFC bactérienne peut être détectée en quelques minutes en utilisant cette modalité. Cependant, à mesure que la concentration bactérienne augmente, les lectures MR sont moins quantifiables, c’est pourquoi l’utilisation de données d’émission de fluorescence équivaut également à une quantification bactérienne précise. Avant de pouvoir collecter des données de fluorescence, l’échantillon doit d’abord être centrifugé.

La solution est transférée du tube de verre dans un tube d’Eppendorf, puis centrifugée. Cela sépare les bactéries et les nanocapteurs qui y sont liés des nanocapteurs flottants en solution. Le surnageant est jeté et la pastille bactérienne est remise en suspension dans du PBS. Enfin, l’échantillon peut être analysé par émission de fluorescence. L’intensité de l’émission sera relative à la quantité de nanocapteurs restant en solution, et donc, également à la quantité de bactéries présentes.