L'obiettivo generale del presente protocollo è di sintetizzare funzionale Nanosensori per il portatile, conveniente, e rilevamento rapido di specificamente mirati batteri patogeni attraverso una combinazione di rilassamento magnetico e le modalità di emissione di fluorescenza.
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Articolo metodologico
Agenti patogeni di origine alimentare Screening utilizzando Magneto-fluorescente nanosensore: Rilevazione rapida di e. Coli O157: H7
In questo articolo
Sommario
Abstract
Enteroemorragica Escherichia coli O157: H7 è stato collegato ad entrambi a base acquosa e malattie di origine alimentare e resta una minaccia nonostante i metodi di screening di cibo e di acqua utilizzata attualmente. Mentre i metodi convenzionali di rilevazione batterica, come reazione a catena della polimerasi (PCR) e analisi enzima-collegate dell'immunosorbente (ELISA) in grado di rilevare specificamente patogeni contaminanti, richiedono preparazione dei campioni ampi e lunghi periodi di attesa. Inoltre, queste pratiche richiedono impostazioni e strumenti di laboratorio sofisticati e devono essere eseguite da professionisti qualificati. Nel presente accordo, un protocollo è proposto per una più semplice tecnica diagnostica che caratterizza la combinazione unica di parametri magnetici e fluorescente in una piattaforma basata su nanoparticelle. La proposta multiparametrica magneto-fluorescente nanosensori (MFnS) in grado di rilevare e. coli O157: H7 contaminazione con appena 1 unità formanti colonie presenti in soluzione entro meno di 1 h. Inoltre, la capacità di MFnS di rimanere altamente funzionale in supporti complessi come latte ed acqua del lago è stata verificata. Ulteriori specificità analisi inoltre sono state usate per dimostrare la capacità di MFnS di rilevare solo i batteri specifici, anche in presenza di specie batteriche simili. L'abbinamento delle modalità magnetica e fluorescente permette per la rilevazione e la quantificazione di contaminazione da agenti patogeni in una vasta gamma di concentrazioni, esibendo le sue alte prestazioni nella rilevazione di contaminazione sia precoce e tardiva-stadio. L'efficacia, convenienza e portabilità della MFnS li rendono un candidato ideale per lo screening di point-of-care per contaminanti batterici in una vasta gamma di impostazioni, dai bacini acquatici per gli alimenti in commercio confezionati.
Introduzione
La presenza persistente di contaminazione batterica in entrambi il cibo prodotto commercialmente e fonti d'acqua ha creato la necessità di piattaforme diagnostiche sempre più rapide e specifiche. 1 , 2 alcuni dei più comuni contaminanti batterici responsabili della contaminazione di cibo e acqua sono dei generi Salmonella, Staphylococcus, Listeria, Vibrio, Shigella, Bacillus ed Escherichia. 3 , 4 contaminazione batterica di questi agenti patogeni spesso provoca sintomi quali febbre, colera, gastroenterite e diarrea. 4 contaminaz....
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Protocollo
1. sintesi e funzionalizzazione di multi-parametrico Magneto-fluorescente nanosensori (MFnS).
- Sintesi di ossido di ferro superparamagnetico nanoparticelle (IONPs)
- per preparare per la sintesi IONP, preparare le seguenti 3 soluzioni: soluzione 1: FeCl 3 (0,70 g) e FeCl 2 H 2 O (2 mL), soluzione 2: NH 4 OH (2,0 mL, 13,4 M) in H 2 O (15 mL) e soluzione 3: acido poliacrilico (0,855 g) H 2 O (5ml).
- µ L 90 di 2 M di acido cloridrico (HCl) alla soluzione 1 e quindi miscelare immediatamente con soluzione 2 mentre nel Vortex a 875 giri/min. Quindi aggiungere la soluzione 3. Continu....
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Risultati
Nella Figura 1è rappresentato il meccanismo di azione di MFnS. Il clustering di MFnS intorno alla superficie di contaminanti batterici interferisce con le interazioni tra i nuclei del MFnS e i nuclei di idrogeno circostante. A seguito di questo rilassamento clustering, magnetico i valori aumentano. Man mano che aumenta la concentrazione di contaminanti batterici, clustering riduce, e il cambiamento nei valori di T2 diminuisce. Pertanto, l'aggiunta di una modalità fluorescente è fondamentale........
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Discussione
Questo protocollo è stato progettato per produrre completamente funzionale MFnS semplicemente come possibile. Tuttavia, ci sono molti punti chiave in cui alterazione del protocollo può essere utile, a seconda dell'obiettivo finale dell'utente. Ad esempio, l'uso di anticorpi differenti consentirebbe per il targeting di molti altri agenti patogeni. Inoltre, questo protocollo non è limitato all'uso di anticorpi come molecole di targeting. Qualsiasi molecola che ha affinità di legame specific.......
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Dichiarazioni
L'applicazione ha dimostrato di questa nanotecnologia non è stato ancora approvato dalla FDA.
Ringraziamenti
Questo lavoro è supportato da K-INBRE P20GM103418, Kansas soia Commissione (KSC/PSU 1663), ACS PRF 56629-UNI7 e PSU polimero chimica avvio fondo, tutti a SS. Ringraziamo il videografo di università, il signor Jacob Anselmi, per il suo eccezionale lavoro con il video. Ringraziamo anche il signor Roger Heckert e la signora Katha Heckert per il loro generoso sostegno per la ricerca.
....Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Cloruro ferroso tetraidrato | Fisher Scientific | I90-500 | |
| Cloruro ferrico esaidrato | Fisher Scientific | I88-500 | |
| Idrossido di ammonio | Fisher Scientific | A669S-500 | |
| Acido cloridrico | Fisher Scientific | A144S-500 | |
| Acido poliacrilico | Sigma-Aldrich | 323667-100G | |
| EDC | Thermofisher Scientific | 22980 | |
| NHS | Fisher Scientific AC157270250 | ||
| Anticorpo anti-E. coli O111 | sera care | 5310-0352 | |
| Anticorpo anti-E. coli O157:H7 [P3C6] | Abcam | ab75244 | |
| DiI Stain | Fisher Scientific | D282 | |
| Brodo nutriente | Difco | 233000 | |
| Liofilizzato E. coli O157:H7 pellet | ATCC | 700728 | |
| Magnetic Relaxomteter | Bruker | mq20 | |
| Zetasizer | Malvern | NANO-ZS90 | |
| Lettore di piastre | Tecan | Infinite M200 PRO | |
| QuadroMACS | 130-090-976 | ||
| Centrifuga | Eppendorf | 5804 | |
| (accuSpin Micro 17) | Fisher Scientific | 13-100-676 | |
| Modello da pavimento Incubatore a scuotimento | SHEL LAB | SSI5 | |
| Bilancia analitica | Metler Toledo | ME104E | |
| Miscelatore a vortice digitale | Fisher Scientific | 02-215-370 | |
| Agitatore a dondolo all'aperto | Fisher Scientific | 02-217-765 |
Riferimenti
- 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.
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Ristampe e permessi
