Методическая статья

Разработка электрохимических ДНК биосенсора для обнаружения пищевых патогенов

13.5K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/56585

⸱

3 июня 2018 г.

 ,  ,  , 
1Laboratory of Food Safety and Food Integrity, Institute of Tropical Agriculture and Food Security, Universiti Putra Malaysia, 2Laboratory of Functional Device, Institute of Advanced Technology, Universiti Putra Malaysia, 3Department of Chemistry, Faculty of Science, Universiti Putra Malaysia, 4La Trobe Institute for Molecular Science, La Trobe University

В этой статье

Краткое содержание

Протокол для развития электрохимический биодатчик ДНК, состоящий из полимолочной кислоты стабилизированный, золото-модифицированных наночастиц, трафаретной печати углерода электрода для обнаружения Vibrio parahaemolyticus представлен.

Аннотация

Parahaemolyticus вибрион (V. parahaemolyticus) является общей пищевого возбудителя, что способствует значительной части проблем общественного здравоохранения во всем мире, значительно влияет на интенсивность человеческой смертности и заболеваемости. Обычные методы для обнаружения V. parahaemolyticus такие методы на основе культуры, иммунологические анализы и молекулярные методы требуют сложных пробами и длительным, утомительным и дорогостоящим. Недавно биосенсоры доказали быть перспективным и всеобъемлющий метод обнаружения с преимуществами быстрого обнаружения, экономической эффективности и практичности. Это исследование фокусируется на развитии быстрый метод обнаружения V. parahaemolyticus с высокой селективностью и чувствительность, используя принципы ДНК гибридизации. В работе характеристик синтезированных полимолочной кислоты стабилизированный наночастиц золота (пла-AuNPs) была достигнута с помощью рентгеновской дифракции (XRD), УФ видимые спектроскопии (UV-Vis), передачи электронной микроскопии (ТЕА), полевой эмиссией Растровая электронная микроскопия (FESEM) и циклической вольтамперометрии (CV). Мы также провели дальнейшее тестирование стабильности, чувствительность и воспроизводимость пла-AuNPs. Мы обнаружили, что пла-AuNPs сформировал структуру звук стабилизации наночастиц в водном растворе. Мы также наблюдали, что чувствительность улучшилось в результате меньшее значение сопротивления (Rct) переноса заряда и увеличение активной площади поверхности (0.41 см2). Развитие нашей ДНК биосенсор была основана на модификации сериграфированного углерода электрода (ШПНО) с пла-AuNPs и с использованием метиленового синего (MB) в качестве индикатора окислительно-восстановительные. Мы оценили события иммобилизации и гибридизации, дифференциальная импульсно вольтамперометрии (DPV). Мы обнаружили, что взаимодополняющими, а не взаимодополняющими, и несоответствие олигонуклеотиды отличались специально сфабрикованы биодатчик. Он также показал надежно чувствительных обнаружения в перекрестной реактивности исследований против различных пищевых патогенов и идентификации V. parahaemolyticus в свежих мидий.

Введение

Главной темой общественных и научных дискуссий в последние годы, пищевое отравление связано главным образом с 3 агентов: микроорганизмов1, химических веществ2и3паразитов. Загрязненной пищи может привести к серьезным последствиям для здоровья людей, особенно в группе риска выше тех, с ослабленной иммунной системой, престарелых, беременных женщин, младенцев и детей младшего возраста4. С более чем миллиона случаев острой диареи, ежегодно происходящих в детей до 5 лет в Африке, Азии и Латинской Америке пищевые отравления является основной глобальной болезни5,6 и Всемирная организация здравоохранения создала микроорганизмы как наиболее важным донором7. Выделяется среди наиболее широко признанным вирулентных штаммов Vibrio parahaemolyticus . Обычно встречается в прибрежных, устьевых и морских средах8, это грамотрицательные бактерии, который становится активным в средах с высокой соли и вызывает серьезные человеческие гастроэнтерит, когда едят в вареных, засланный или сырой морской 9товаров. Кроме того существующие медицинские условия в некоторые люди делают их подверженными раневые инфекции, септицемии или ухо инфекции, возникающие от V. parahaemolyticus10. Факторы вирулентности V. parahaemolyticus гемолизинов делятся на два типа, которые способствуют патогенеза заболевания: термостабильные прямой hemolysin (TDH) закодированного tdh генов и связанные с TDH hemolysin закодированного trh генов11. Вирулентность маркеры (tdh и trh генов) V. parahaemolyticus в основном находятся в клинических образцах, а не в экологических образцов.

V. parahaemolyticus обладает способностью выжить под широкий спектр условий, быстро реагировать на изменения окружающей среды12. Механизм его распространения перерастает свой потенциал опасности, как увеличивается его токсичность параллельно с массы клеток13. Хуже того изменение климата оказывает эти бактерии с достаточно условий для ускорения роста их клеток в населения14. Из-за его высокой частоты V. parahaemolyticus необходимо контролировать по пищевой цепи поставок, особенно в торговле и производстве морепродуктов, поскольку эти продукты являются, где они находятся в огромных количествах15,16 во всем мире. В настоящее время выявляются бактерии и изолированы с помощью целого ряда методов, включая биохимические тесты, обогащения и селективного СМИ17, сорбент иммуномагнитная, энзим соединенный assay (ELISA)18, пульс поле гель-электрофорез (PFGE) 19, латексной агглютинации тесты и полимеразной цепной реакции (ПЦР) тесты20. Эти методы обычно требуют квалифицированного персонала, сложных инструментов и кропотливой методы, которые не предоставляют информацию о загрязнении немедленно. Это серьезно ограничивает вероятность оперативно обнаружения вредного загрязнения и на месте приложения. Быстрое обнаружение средства остаются нерешенные задачи.

Biosensing формируется как перспективный вариант для выявления пищевых патогенов, потому что он предлагает экономии времени, экономически эффективных, практических и в реальном времени анализ метод21,,2223,24 . Однако несмотря на многие позитивные результаты обнаружения аналита в загрязненной образцами и стандартные решения, с помощью биодатчики, есть все еще отсутствие исследований, применительно к реальным образцов в водной смеси или органические экстракты25. Недавно электрохимических биодатчики, с помощью обнаружения прямого или косвенного дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) получили повышенное внимание среди ученых, из-за их конкретных обнаружения взаимодополняющие цели через гибридизацию событий26 , 27 , 28 , 29. Эти уникальные подходы являются более стабильным по сравнению с на основе ферментов биодатчики, таким образом предлагая перспективные технологии для миниатюризации и коммерциализации. Цель исследования сообщили, вот построить быстрый инструмент, который может обнаружить V. parahaemolyticus с высокой селективностью, чувствительность и практичности, основанный на специфике последовательности ДНК при гибридизации. Идентификация стратегии включают в себя сочетание полимолочной кислоты стабилизированный наночастиц золота (пла-AuNPs)30 и сериграфированного углеродных электродов (SPCEs) при наличии индикатора гибридизации, метиленовый синий (МБ). Потенциал развитых обнаружения построить дополнительно изучить, используя образцы lysate и свежие Кокл ДНК бактерий.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Примечание: Все химические и биохимические реагенты для использования должен быть чда и использованы без дальнейшей очистки. Подготовьте все решения с использованием стерильных деионизированной водой. Автоклав все стекла до стерилизации.

Предупреждение: Пожалуйста, используйте все практики безопасности при выполнении лабораторных деятельности, включая использование инженерного управления (Зонта, бардачком) и средства индивидуальной защиты (очки, перчатки, лаборатории пальто, брюки полной длины, закрытых ног обувь).

1. Изготовление и характеристика изменения электрода, используя пла-AuNPs

  1. Подготовка и квалификация пла-AuNPs
    1. Быстро добавить 10 мл раствора натрия цитрат (38.8 мм) в 100 мл кипящей кислоты раствор водный Тетрахлороауратовая (1 мм) и охлаждения до температуры окружающей среды. Наблюдать изменения в цвете в приготовленный раствор AuNPs, который начинается как желтый, изменения черноватыми и наконец заканчивается как темно красный рубин.
    2. PLA окатышей в формы из нержавеющей стали для процесса плавки и разогреть их при температуре 190 ° C для 10 min. следовать с процедурой неотложных: положить их под давлением 2,2 МПа 1 мин в рамках подготовки листа PLA. PLA лист будет готов к использованию после охлаждения для около 3 часов.
    3. Энергично помешивая, Растворите 0,68 мг НОАК листов в 5 мл хлороформа при комнатной температуре. Смешать растворенного НОАК с 10 мл раствора ранее подготовленных AuNPs и равномерно перемешать его при комнатной температуре. Однородные смеси может быть обозначается как пла-AuNPs и характеризуется с помощью UV-Vis, XRD, ТЕА и FESEM с EDX.
  2. Подготовка и характеристика модифицированных сериграфированного углеродных электродов
    Примечание: ШПНО, используемые в данном исследовании включает систему тремя электродами: Счетчик электрода, углерода рабочих электродом и Ag/AgCl электродов ссылки.
    1. Быстро пипеткой 25 мкл однородный раствор пла-AuNPs на ШПНО и затем воздух сушить за 24 часа до использования.
    2. Электрохимически характеризуют изменение электродов, ШПНО/пла-AuNPs, в Ферро цианистый калий (K3[Fe(CN)6]3 -/4 -) для измерения активной площади поверхности, электрохимических импедансной спектроскопии, повторяемость, воспроизводимость и стабильности30.

2. Разработка биосенсора электрохимических ДНК

  1. Подготовка зонда
    Примечание: Последовательности ssDNA зонд и комплементарной ДНК были выбраны на основе информации из национального центра биотехнологий информации (NCBI) базы данных.
    1. Купить синтетические олигонуклеотиды (20-mer ssDNA зонд, 20-mer комплементарной ДНК, ДНК 20-mer несоответствие и 21-mer не комплементарной ДНК) как лиофилизированный порошок из коммерческих лабораторий, основанный на следующих последовательностей:
      thiolated ssDNA зонд: 5 ′ - / 5ThioMC6-D/CGGATTATGCAGAAGCACTG - 3 '
      комплементарная ДНК: 5 ' - CAGTGCTTCTGCATAATCCG - 3′
      один база несоответствие ДНК: 5 ' - CAGTGCTTCTGC ṪTAATCCG - 3′
      три база несоответствие ДНК: 5 ' - CAGTGCTTCT Ċ ṪṪTAATCCG - 3′
      не комплементарной ДНК: 5 ' - CGCACAAGGCTCGACGGCTGA - 3′
    2. Подготовка запасов решения всех олигонуклеотиды (100 мкм) с помощью TE раствор стерильный (10 мм трис-HCl, 1 ЭДТА, pH 7.5), разделен на аналитической части. Оставлять это на 4 ° C, а затем сделать соответствующие разведений просто перед использованием.
  2. Оптимизация иммобилизации и гибридизации
    Примечание: ШПНО изменен с пла-AuNPs, обозначается ШПНО/пла-AuNPs, был использован для этого исследования, и метод литья drop был использован для иммобилизации ДНК и гибридизации.
    1. Во-первых, иммобилизации 25 мкл thiolated ssDNA зонда на ШПНО/пла-AuNPs и затем высушите на воздухе он за 24 ч при комнатной температуре, после чего он будет окончательно обозначается как ШПНО/пла-AuNPs/ssDNA. Определить оптимизации состояния иммобилизация с помощью трех факторов: концентрация ssDNA (от 0,2 до 1,4 мкм), времени (от 30 до 210 мин) и температуры (от 25 до 75 ° C).
    2. Пипетка 25 мкл комплементарной ДНК на поверхности ШПНО/пла-AuNPs/ssDNA осуществлять гибридизации событие, после которого он может быть окончательно обозначается ШПНО/пла-AuNPs/dsDNA. Определите оптимизации гибридизации состояния через два фактора времени (от 5 до 30 мин) и температуры (от 25 до 75 ° C).
    3. Погружать иммобилизованных и гибридизированные электродов в 20 мкм МБ на 30 мин удалить неспецифически адсорбированных ДНК и избыток MB промывкой 0,5 М ABS/20 мм NaCl (pH 4.5) и затем полоскания с деионизированной водой. Мера пиковый ток сокращения MB, используя технику DPV. Выполнение измерения DPV, используя 0,1 М PBS (рН 7) содержащий не показатель.
  3. Характеристика сфабрикованные биосенсор ДНК
    1. Погружать ШПНО/пла-AuNPs в 20 мкм МБ за 30 мин, мыть с 0.5 М ABS/20 мм NaCl (pH 4.5) и затем промойте деионизованной воды до измерения. Выполните аналогичную процедуру для всех взаимодействий, включая зонд ДНК, комплементарная ДНК, несоответствие ДНК и не дополнительные образцы ДНК.
    2. Измерьте электрохимических сокращения.
      Примечание: Мы измерили DPV, используя коммерчески выпускаемой Autolab с интерфейса программного обеспечения.
      DPV измерения электрохимических сокращения MB, выступал на потенциал, от -0,5 V до 0,25 V, с шагом потенциальных 0.005 V, амплитуда модуляции 0,05 V и скорость сканирования 7.73 mVs-1 в 0,1 М PBS (рН 7), содержащих не показатель. Избирательность, чувствительность, воспроизводимость и термической стабильности готовых биосенсора ДНК были дополнительно изучить. Полученные результаты были представлены как среднее значение измерения в трех реплицирует.

3. Проверка сфабрикованы ДНК биосенсора с использованием реальных образцов

  1. Подготовка бактериальных штаммов
    1. Выберите бактериальные образцы, основанный на их значительное загрязнение морской31,32 .
      Примечание: V. parahaemolyticus как эталонных штаммов и 8 других бактериальных штаммов (Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes, Salmonella typhimurium, Salmonella энтерит, клебсиелла пневмонии, Кишечной палочки O157: H7, Bacillus cereusи alginolyticus вибрион) общего пищевого проверки электрохимический биодатчик ДНК в этом исследовании были заняты патогена.
    2. Проведение обычных суб-культуры бактериальных штаммов на их соответствующих агар каждые две недели для поддержания их жизнеспособности, обратитесь в таблице 1 для условий культуры.
    3. Поддерживать долгосрочное сохранение штаммов бактерий в их соответствующих растущих бульоны, содержащие глицерола 20% (v/v)-80 ° c, как глицерин защищает бактерии, предотвращая образование кристаллов льда, которые могут повредить их во время процесса замораживания. Далее прививать цикла культуры сохранились бактериальных клеток в глицерин запасов в соответствующих бульоны. Инкубируйте отваров согласно их соответствующим ростом времени и температуры, когда нуждающиеся возродить бактерий.
    4. Определите количество V. parahaemolyticus клеток с помощью распространения пластины техника33, стандарт и известный метод для перечисления микроорганизмов, полученных от серию разведений.
      1. Культура V. parahaemolyticus в Trypticase соевый бульон (ЦБ + 3% NaCl) при 37 ° C в условиях тряски 140 об/мин. Затем, перевести 1 мл культуры клеток бактерий на 9 мл ЦБ + 3% NaCl получить коэффициент разбавления 10-1 .
    5. Повторите этот шаг девять раз, чтобы получить полную серию коэффициент разбавления до 10-10 . Далее распространение 0,1 мл каждого разведения фактора (начиная с 10-1 до 10-10) на Vibrio селективного агар пластина для колонии, подсчета, соответственно. Инкубируйте пластины инкубируют при 37 ° C в течение 24 ч.
    6. Используйте колонии счетчик для подсчета отдельных колоний, а затем обратно рассчитать (подсчет суммы CFU/накапаны x коэффициент разрежения) чтобы получить единицу, образуя колонии, в миллилитр плотность (CFU мл-1). Производные концентрация колонии, образуя единиц (CFUs) в суспензий клеток бактерий от калибровки участок CFU мл-1 против поглощения.
  2. Подготовка анализа ПЦР
    1. Экстракт геномной ДНК после изменение вареной лизис процедура34. Во-первых, полоска индивидуальных бактериальных нагрузку на агаре СМИ и инокуляции в бульон СМИ, следуют инкубации на ее состоянии относительного роста, 140 об/мин, пожимая условие.
    2. Пипетка 1 мл культуры бульон в микро пластиковых пробирок. Центрифуга это на 4830 x g и 4 ° C в течение 1 мин для получения гранул. Используйте около 500 мкл стерильных TE буфера для ре подвеска с Пелле. Держите результате подвеска для 10 мин на 98 ± 2 ° C в блоке Отопление и немедленно охладить его при-18 ° C 10 мин Лизируйте клетки и освободить ДНК.
    3. Центрифуга геномной ДНК на 4830 x g и 4 ° C на 3 мин для получения четких подвеска и держать супернатант при-20 ° C для дальнейшего использования. Используйте biophotometer измерений с УФ поглощение на длине волны 260 Нм (как нуклеиновые кислоты поглощать волны света) и также на длине волны 280 Нм (как белки поглощать волны света) для определения концентрации и чистоту извлеченные Геномная ДНК и затем определить все штаммы с использованием стандартных биохимических анализов35 и проверка их 16S рРНК гена последовательности36. Наконец денатурировать геномной ДНК на 92 ° C на 2 мин и остывание в ледяной воде до приложения биодатчик.
    4. Далее подтвердить присутствие V. parahaemolyticus с использованием ПЦР целевого гена toxR. Выполните эту процедуру в Термоциклер с помощью пары праймера (5'-GTCTTCTGACGCAATCGTTG-3 и 5'-ATACGAGTGGTTGCTGTCATG-3'). Оптимизируйте амплификации PCR в томе Общая реакция 25 мкл, состоящий из стерильной воды (15,5 мкл), буфер (5 мкл), грунт (1 мкл, 10 мкм), dNTP смесь (1 мкл), ДНК шаблона (2 мкл) и полимеразы дна Taq (0.2 мкл, 10 x).
    5. Хорошо перемешайте компоненты и организовать амплификации PCR последовательности целевых объектов в Термоциклер, запланированных на 30 циклов амплификации. В нашем исследовании, каждый цикл состоял из трехступенчатой реакции т.е., первоначальный денатурация (94 ° C, 3 мин) следуют 30 циклов денатурация (94 ° C, 1 мин), отжиг (63 ° C, 1.5 мин) и расширения (72 ° C, 1.5 мин), а затем окончательное расширение (72 ° C, 7 мин).
    6. Определите, усиленные продукты и их размеры через электрофорез на 1,5% агарозном геле. Захват изображения гель с системой коммерчески производимых гель документации.
  3. Подготовка образцов Кокл
    1. Получите свежие образцы.
      Примечание: Наши свежие моллюски (анадары granosa) были получены от мокрого рынка в Серданг, Селангор и быстро принес в лабораторию в ледяной кулер поле для анализа. Образцы делят на 2 группы, а именно обработанных и необработанных группы, предполагая, что моллюски были собраны равномерно с самого начала сбора урожая до их ввода в холодильных.
    2. До лечения мидий в группе обработанные, сохраняя их в-20 ° C в течение 24 ч, затем под воздействием УФ-излучения при 20 ° C за 4 ч до экстракции ДНК.
      Примечание: Температура замерзания и УФ-облучения, используемые для управляемой группы убивает или по крайней мере ограничивает естественно накопления V. parahaemolyticus в мидий. Не применять выше режим пастеризации 70 ° c, как контролируемые условия в этом исследовании призвана имитировать фактическое положение свежие моллюски. Тем временем анализировать образцы непосредственно из необработанной группы без предварительной обработки, как только они прибывают в лаборатории.
    3. Субкультура штамм V. parahaemolyticus ATCC 17802 в БСЭ (3% NaCl). Определить уровень жизнеспособных клеток в посевные через покрытие соответствующих разведений БСЭ (3% NaCl) на CA для того чтобы получить посевным материалом 104 CFU мл-1 о V. parahaemolyticus. Мыть каждый Кокл в дистиллированной воде и кустарников его свободной от грязи перед использованием стерильный пинцет в поток Ламинарный шкаф для удаления тканей из оболочки.
    4. Однородный около 10 g Кокл образцов ткани с гомогенизатор в 90 мл стерильного БСЭ (3% NaCl) для 60 s. Добавить известно количество V. parahaemolyticus до 9 мл бульона гомогенизированных образцов для загрязненной образцами. Используйте unspiked образцы как отрицательный контроль. Оценить подсчет клеток V. parahaemolyticus шипами на образцы Кокл на покрытие 0,1 мл образцов на CA, и впоследствии, закупорить 1 мл образцов в пробки microcentrifuge ДНК образца добычу, чтобы использоваться в биосенсор и ПЦР-анализа.
    5. Экстракт геномной ДНК V. parahaemolyticus с шипами и unspiked образцы после изменение вареной лизис процедура36. Наконец, определите концентрации ДНК и чистоты, используя измерения фотометр био с УФ поглощение на длине волны 260 Нм (как нуклеиновые кислоты поглощать волны света) и также на длине волны 280 Нм (как белки поглощать волны света).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Формирование AuNPs было обнаружено через изменение цвета водный раствор с натрия цитрата настоящего. Это вызвало изменения от светло-желтого к глубокий рубиново-красный цвет. Поколение пла-AuNPs было подтверждено от UV-vis спектры (рис. 1), где рост пик поверхностного плазмон резонанс (СРП) был найден на около 540 Нм. Формирование и существование пла-AuNPs было указано на 500-600 Нм длины волны колеблется, в зависимости от размера частиц37

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Важнейшие шаги в рамки для успешного развития этого типа электрохимический биодатчик являются подбор соответствующих биологических распознавания элементов для преобразователя (нуклеиновые кислоты или ДНК здесь); химический подход для построения зондирования слой преобразователя; трансдукция материал; Оптимизация ДНК иммобилизации и гибридизации; и проверка развитых биосенсора с использованием реальных образцов.

Основной вклад в успешное развитие чувствительных и селективного электрохимического...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы не имеют ничего сообщать.

Благодарности

Авторы хотели бы отметить поддержку Universiti Путра Малайзия.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Уксусная кислотаMerck 100056
хлороформMerck102445
диаминоэтана тетрауксусной кислотыPromegaE5134
Двухосновной фосфат натрия Sigma-AldrichS9763
Динатрий гидрофосфатSigma-Aldrich255793
этанолSigma-Aldrich16368
Тригидрат золота (III) Тригидрат хлоридаSigma-Aldrich520918
Соляная кислотаMerck100317
Метиленовый синийSigma-AldrichM44907
Одноосновной фосфат натрия, моногидратSigma-AldrichS3522
Фосфатно-солевой буферSigma-AldrichP5119
Поли(молочнокислая) смола, коммерческий класс 4042DNatureWorks4042D
Хлорид калияR& M Chemicals59435
Дигидрофосфат калияSigma-AldrichP9791
Гексацианоферрат калия IIIR& M Химикаты208019
Ацетат натрия безводная сольSigma-AldrichS2889
Хлорид натрияSigma-AldrichS9888
Цитрат тринатрияSigma-AldrichS1804
Трис(гидроксиметил) аминометанFisher ScientificT395-100
Трис-базаFisher ScientificBP152-500
2X PCR Master Mix с двойным красителемNorgen Biotek28240
Агарозный гельMerck101236
Bolton AgarMerck100079
Bolton BrothMerck 100079
CHROMagar VibrioCHROMagarVB910
dNTPsPromegaU1511
Вода без нуклеазыThermo ScientificR0581
Эозин метиленовый синий агар Merck101347
GelRedBiotium41001
ГлицеринMerck104092
Go Taq BufferPromegaM7911
Загрузочный краситель 100 bp ДНК-лестницаPromegaG2101
Загрузочный краситель 1kb ДНК-лестницаPromegaG5711
Магния хлоридPromega91176
Маннитол яичный желток полимиксин агарMerck105267
McConkey АгарMerck105465
питательный бульон Merck105443
Taq полимеразаMerck71003
Триптиказ Соевый бульонMerck105459
триптиказ Соевый агарMerck105458

Ссылки

  1. Gould, L. H., Rosenblum, I., Nicholas, D., Phan, Q., Jones, T. F. Contributing factors in restaurant-associated foodborne disease outbreaks, FoodNet sites, 2006 and 2007. Journal of Food Protection. 76, 1824-1828 (2013).
  2. Arvanitoyannis, I. S., Kotsanopoulos, K. V., Papadopoulou, A. Rapid detection of chemical hazards (toxins, dioxins, and PCBs) in seafood. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 54, 1473-1528 (2014).
  3. Robertson, L. J., Sprong, H., Ortega, Y. R., van der Giessen, J. W. B., Fayer, R. Impacts of globalisation on foodborne parasites. Trends in Parasitology. 30, 37-52 (2014).
  4. Sandilands, E. A., Bateman, D. N. The epidemiology of poisoning. Medicine. 44, 76-79 (2016).
  5. Boschi-Pinto, C., Velebit, L., Shibuya, K. Estimating child mortality due to diarrhoea in developing countries. Bulletin of the World Health Organization. 86, 710-717 (2008).
  6. Farthing, M. J. G. Diarrhoea: A Significant Worldwide Problem. International Journal of Antimicrobial Agents. 14, 65-69 (2000).
  7. World Health Organization. WHO estimates of the global burden of foodborne diseases: foodborne disease burden epidemiology reference group 2007-2015. , 1-255 (2015).
  8. Yeung, M., Boor, K. Epidemiology, pathogenesis, and prevention of foodborne Vibrio parahaemolyticus infections. Foodborne Pathogens and Disease. 1, 74-88 (2004).
  9. Sakazaki, R. Foodborne Diseases. Cliver, D. O., Riemann, H. P. , Academic Press. 127-136 (2002).
  10. Grochowsky, J., Odom, S. R., Akuthota, P., Stead, W. Primary Septicemia and Abdominal Compartment Syndrome From Vibrio parahaemolyticus Infection in a 40-Year-Old Patient With No Known Immunocompromise. Infectious Disease in Clinical Practice. 22, (2013).
  11. Raghunath, P. Roles of thermostable direct hemolysin (TDH) and TDH-related hemolysin (TRH) in Vibrio parahaemolyticus. Frontiers in Microbiology. 5, 805(2014).
  12. Kalburge, S. S., Whitaker, W. B., Boyd, E. F. High-Salt Preadaptation of Vibrio parahaemolyticus Enhances Survival in Response to Lethal Environmental Stresses. Journal of Food Protection. 77, 246-253 (2014).
  13. Esteves, K., Hervio-Heath, D., Mosser, T., Rodier, C., Tournoud, M. G., Jumas-Bilak, E., Colwell, R. R., Monfort, P. Rapid proliferation of Vibrio parahaemolyticus, Vibrio vulnificus, and Vibrio cholerae during freshwater flash floods in French Mediterranean Coastal lagoons. Applied and Environmental Microbiology. 81, 7600-7609 (2015).
  14. Khandeparker, L., Anil, A. C., Naik, S. D., Gaonkar, C. C. Daily variations in pathogenic bacterial populations in a monsoon influenced tropical environment. Marine Pollution Bulletin. 96, 337-343 (2015).
  15. Caburlotto, G., Suffredini, E., Toson, M., Fasolato, L., Antonetti, P., Zambon, M., Manfrin, A. Occurrence and molecular characterization of Vibrio parahaemolyticus in crustaceans commercialised in Venice area, Italy. International Journal of Food Microbiology. 220, 39-49 (2016).
  16. Wong, H. C., Chen, M. C., Liu, S. H., Liu, D. P. Incidence of highly genetically diversified Vibrio parahaemolyticus in seafood imported from Asian countries. International Journal of Food Microbiology. 52, 181-188 (1999).
  17. Rosec, J. P., Causse, V., Cruz, B., Rauzier, J., Carnat, L. The international standard ISO/TS 21872-1 to study the occurence of total and pathogenic Vibrio parahaemolyticus and Vibrio cholerae in seafood: ITS improvement by use of a chromogenic medium and PCR. International Journal of Food Microbiology. 157, 189-194 (2012).
  18. Maniyankode, R. A., Kingston, J. J., Murali, H. S., Batra, H. V. Specific identification of vibrio parahaemolyticus employing monoclonal antibody based immunoassay. International Journal of Pharmacy and Biological Sciences. 4 (2), B156-B164 (2013).
  19. Suffredini, E., Lopez-Joven, C., Maddalena, L., Croci, L., Roque, A. Pulsed-field gel electrophoresis and PCR characterization of environmental Vibrio parahaemolyticus strains of different origins. Applied and Environmental Microbiology. 77, 6301-6304 (2011).
  20. Bhattacharyya, N., Hou, A. A pentaplex PCR assay for detection and characterization of Vibrio vulnificus and Vibrio parahaemolyticus isolates. Letters in Applied Microbiology. 57, 233-240 (2013).
  21. da Silva, E. T. S. G., et al. Electrochemical Biosensors in Point-of-Care Devices: Recent Advances and Future Trends. ChemElectroChem. 4 (4), 778-794 (2017).
  22. Nordin, N., Yusof, N. A., Abdullah, J., Radu, S., Hushiarian, R. Sensitive detection of multiple pathogens using a single DNA probe. Biosensors and Bioelectronics. 86, 398-405 (2016).
  23. Nordin, N., Yusof, N. A., Abdullah, J., Radu, S., Hushiarian, R. A simple, portable, electrochemical biosensor to screen shellfish for Vibrio parahaemolyticus. AMB Express. 7 (1), 41(2017).
  24. Zhang, J., Li, Z., Zhang, H., Wang, J., Liu, Y., Chen, G. Rapid detection of several foodborne pathogens by F0F1-ATPase molecular motor biosensor. Journal of Microbiological Methods. 93, 37-41 (2013).
  25. Barsan, M. M., Ghica, E. M., Brett, C. M. A. Portable biosensing of food toxicants and environmental pollutants. Nikolelis, D. P., Varzakas , T., Erdem, A., Nikoleli, G. P. , CRC Press, Taylor & Francis Group. Boca Raton. 33-69 (2014).
  26. Kwun, J., Yun, S., Park, L., Lee, J. H. Development of 1,1'-oxalyldiimidazole chemiluminescent biosensor using the combination of graphene oxide and hairpin aptamer and its application. Talanta. 119, 262-267 (2014).
  27. Thavanathan, J., Huang, N. M., Thong, K. L. Colorimetric biosensing of targeted gene sequence using dual nanoparticle platforms. International Journal of Nanomedicine. 10, 2711-2722 (2015).
  28. Hushiarian, R., Yusof, N. A., Abdullah, A. H., Ahmad, S. A. A., Dutse, S. W. Facilitating the indirect detection of genomic DNA in an electrochemical DNA biosensor using magnetic nanoparticles and DNA ligase. Analytical Chemistry Research. 6, 17-25 (2015).
  29. Dutse, S. W., Yusof, N. A., Ahmad, H., Hussein, M. Z., Zainal, Z., Hushiarian, R., Hajian, R. An Electrochemical Biosensor for the Determination of Ganoderma boninense Pathogen Based on a Novel Modified Gold Nanocomposite Film Electrode. Analytical Letters. 47 (5), 819-832 (2014).
  30. Nordin, N., Yusof, N. A., Abdullah, J., Radu, S., Hajian, R. Characterization of Polylactide-Stabilized Gold Nanoparticles and Its Application in the Fabrication of Electrochemical DNA Biosensors. Journal of the Brazilian Chemical Society. 27 (9), 1679-1686 (2016).
  31. Vongkamjan, K., Wang, S., Moreno Switt, A. I. Rapid detection of foodborne bacterial pathogens in seafood. Handbook of Seafood: Quality and Safety Maintenance and Applications. , 247-257 (2016).
  32. Wang, F., Jiang, L., Yang, Q., Han, F., Chen, S., Pu, S., Vance, A., Ge, B. Prevalence and antimicrobial susceptibility of major foodborne pathogens in imported seafood. Journal of Food Protection. 74 (9), 1451-1461 (2011).
  33. Szermer-Olearnik, B., Sochocka, M., Zwolinska, K., Ciekot, J., Czarny, A., Szydzik, J., Kowalski, K., Boratynski, J. Comparison of microbiological and physicochemical methods for enumeration of microorganisms. Postepy Higieny i Medycyny Doswiadczalnej. 68, 1392-1396 (2014).
  34. Ivanov, I. G., Bachvarov, D. R. Determination of plasmid copy number by the "boiling" method. Analytical Biochemistry. 165 (1), 137-141 (1987).
  35. Gopireddy, V. R. Biochemical tests for the identification of bacteria. International Journal of Pharmacy and Technology. 3 (4), 1536-1555 (2011).
  36. Böhme, K., Fernández-No, I. C., Pazos, M., Gallardo, J. M., Barros-Velázquez, J., Cañas, B., Calo-Mata, P. Identification and classification of seafood-borne pathogenic and spoilage bacteria: 16S rRNA sequencing versus MALDI-TOF MS fingerprinting. Electrophoresis. 34 (6), 877-887 (2013).
  37. Seoudi, R., Fouda, A. A., Elmenshawy, D. A. Synthesis, characterization and vibrational spectroscopic studies of different particle size of gold nanoparticle capped with polyvinylpyrrolidone. Physica B: Condensed Matter. 405, 906-911 (2010).
  38. Mishra, A., Harper, S., Yun, S. I. Interaction of biosynthesized gold nanoparticles with genomic DNA isolated from E. coli and S. aureus. Nanotechnology (IEEE-NANO). , 1745-1750 (2011).
  39. Sugimoto, T. Formation of modoispersed nano- and micro-particles controlled in size, shape, and internal structure. Chemical Engineering and Technology. 26, 313-321 (2003).
  40. Rath, C., Sahu, K. K., Kulkarni, S. D., Anand, S., Date, S. K., Das, R. P., Mishra, N. C. Microstructure-dependent coercivity in monodispersed hematite particles. Applied Physics Letters. 75, 4171-4173 (1999).
  41. Abbas, M., Wu, Z. Y., Zhong, J., Ibrahim, K., Fiori, A., Orlanducci, S., Sessa, V., Terranova, M. L., Davoli, I. X-ray absorption and photoelectron spectroscopy studies on graphite and single-walled carbon nanotubes: Oxygen effect. Applied Physics Letters. 87 (5), 051923(2005).
  42. Lim, S. C., Choi, Y. C., Jeong, H. J., Shin, Y. M., An, K. H., Bae, D. J., Lee, Y. H., Lee, N. S., Kim, J. M. Effect of gas exposure on field emission properties of carbon nanotubes arrays. Advanced Materials. 13, 1563-1567 (2001).
  43. Kim, B. H., Kim, B. R., Seo, Y. G. A study on adsorption equilibrium for oxygen and nitrogen into carbon nanotubes. Adsorption. 11, 207-212 (2005).
  44. Bard, A. J., Faulkner, L. R. Electrochemical methods: Fundamentals and applications. , John Wiley & Sons Inc. (2000).
  45. Tan, Q., Wang, L., Ma, L., Yu, H., Ding, J., Liu, Q., Xiao, A., Ren, G. Study on anion electrochemical recognition based on a novel ferrocenyl compound with multiple binding sites. Journal of Physical Chemistry B. 112, 11171-11176 (2008).
  46. Manivannan, S., Ramaraj, R. Polymer-embedded gold and gold/silver nanoparticle-modified electrodes and their applications in catalysis and sensors. Pure and Applied Chemistry. 83, 2041-2053 (2011).
  47. Benali, O., Larabi, L., Traisnel, M., Gengembre, L., Hareka, Y. Electrochemical, theoretical and XPS studies of 2-mercapto-1-methylimidazole adsorption on carbon steel in 1 M HClO4. Applied Surface Science. 253, 6130-6139 (2007).
  48. Shi, Y., Wen, L., Li, F., Cheng, H. M. Nanosized Li4Ti5O12/graphene hybrid materials with low polarization for high rate lithium ion batteries. Journal of Power Sources. 196, 8610-8617 (2011).
  49. Bentiss, F., Traisnel, M., Lagrenee, M. The substituted 1,3,4-oxadiazoles: a new class of corrosion inhibitors of mild steel in acidic media. Corrosion Science. 42, 127-146 (2000).
  50. Wang, M., Gong, W., Meng, Q., Zhang, Y. Electrochemical DNA impedance biosensor for the detection of DNA hybridization with polymeric film, single walled carbon nanotubes modified glassy carbon electrode. Russian Journal of Electrochemistry. 47, 1368-1373 (2011).
  51. Herdt, A. R., Drawz, S. M., Kang, Y., Taton, T. A. DNA dissociation and degradation at gold nanoparticle surfaces. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 51 (2), 130-139 (2006).
  52. Bhatt, N., Huang, P. J. J., Dave, N., Liu, J. Dissociation and degradation of thiol-modified DNA on gold nanoparticles in aqueous and organic solvents. Langmuir. 27, 6132-6137 (2011).
  53. Liu, X., Jang, C. H., Zheng, F., Jürgensen, A., Denlinger, J. D., Dickson, K. A., Raines, R. T., Abbott, N. L., Himpsel, F. J. Characterization of protein immobilisation at silver surfaces by near edge X-ray absorption fine structure spectroscopy. Langmuir. 22, 7719-7725 (2006).
  54. Willey, T. M., Andrew, L., Vance, T., Buuren, V., Bostedt, C., Terminello, L. J., Fadley, C. S. Rapid degradation of alkanethiol-based self-assembled monolayers on gold in ambient laboratory conditions. Surface Science. 576 (1), 188-196 (2005).
  55. Farjami, E., Clima, L., Gothelf, K., Ferapontova, E. E. DNA interactions with a Methylene Blue redox indicator depend on the DNA length and are sequence specific. Analyst. 135, 1443-1448 (2010).
  56. Lin, X., Ni, Y., Kokot, S. An electrochemical DNA-sensor developed with the use of methylene blue as a redox indicator for the detection of DNA damage induced by endocrine-disrupting compounds. Analytica Chimica Acta. 867, 29-37 (2015).
  57. Zhang, F. T., Nie, J., Zhang, D. W., Chen, J. T., Zhou, Y. L., Zhang, X. X. Methylene Blue as a G-Quadruplex Binding Probe for Label-Free Homogeneous Electrochemical Biosensing. Analytical Chemistry. 86, 9489-9495 (2014).
  58. Ning, L., Li, X., Yang, D., Miao, P., Ye, Z., Li, G. Measurement of Intracellular pH Changes Based on DNA-Templated Capsid Protein Nanotubes. Analytical Chemistry. 86, 8042-8047 (2014).
  59. Sani, N. D. M., Heng, L. Y., Surif, S., Lazim, A. M., et al. AIP Conference Proceedings. Murad, A., et al. 1571, 636-640 (2013).
  60. Xu, P., Wang, J., Xu, Y., Chu, H., Shen, H., Zhang, D., Zhao, M., Liu, J., Li, G. Binding modes and interaction mechanism between different base pairs and methylene blue trihydrate: a quantum mechanics study. Advances in Experimental Medicine and Biology. 827, 187-203 (2015).
  61. Guo, Y., Chen, J., Chen, G. A label-free electrochemical biosensor for detection of HIV related gene based on interaction between DNA and protein. Sensors & Actuators, B: Chemical. 184, 113-117 (2013).
  62. Huang, K. J., Liu, Y. J., Wang, H. B., Wang, Y. Y., Liu, Y. M. Sub-femtomolar DNA detection based on layered molybdenum disulfide/multi-walled carbon nanotube composites, au nanoparticle and enzyme multiple signal amplification. Biosensors and Bioelectronics. 55, 195-202 (2014).
  63. Kong, R. M., Song, Z. L., Meng, H. M., Zhang, X. B., Shen, G. L., Yu, R. Q. A label-free electrochemical biosensor for highly sensitive and selective detection of DNA via a dual-amplified strategy. Biosensors and Bioelectronics. 54, 442-447 (2014).
  64. Rashid, J. I. A., Yusof, N. A., Abdullah, J., Hashim, U., Hajian, R. Novel Disposable Biosensor Based on SiNWs/AuNPs Modified-Screen Printed Electrode for Dengue Virus DNA Oligomer Detection. IEEE Sensors Journal. 15, 4420-4421 (2015).
  65. Yingkajorn, M., Sermwitayawong, N., Palittapongarnpimp, P., Nishibuchi, M., Robins, W. P., Mekalanos, J. J., Vuddhakul, V. Vibrio parahaemolyticus and its specific bacteriophages as an indicator in cockles (Anadara granosa) for the risk of V. parahaemolyticus infection in Southern Thailand. Microbial Ecology. 67, 849-856 (2014).
  66. Ahmad Ganaie, H., Ali, M. N. Short term protocol for the isolation and purification of DNA for molecular analysis. International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research. 24, 266-270 (2014).
  67. Nakano, K., Kimura, T., Kitamura, Y., Ihara, T., Ishimatsu, R., Imato, T. Potentiometric DNA sensing platform using redox-active DNA probe pair for sandwich-type dual hybridization at indicator electrode surface. Journal of Electroanalytical Chemistry. 720-721, 71-75 (2014).
  68. Yang, J., Jim Yang, L., Heng-Phon, T., Gan-Moog, C. Inhibition of DNA hybridization by small metal nanoparticles. Biophysical Chemistry. 120, 87-95 (2006).
  69. Niu, L. M., Liu, F., Wang, W., Lian, K. Q., Ma, L., Shi, H. M., Kang, W. J. Electrochemical Behavior of Paraquat on a Highly Ordered Biosensor Based on an Unmodified DNA-3D Gold Nanoparticle Composite and Its Application. Electrochimica Acta. 153, 190-199 (2015).
  70. Li, Z., Miao, X., Xing, K., Zhu, A., Ling, L. Enhanced electrochemical recognition of double-stranded DNA by using hybridization chain reaction and positively charged gold nanoparticles. Biosensors and Bioelectronics. 74, 687-690 (2015).
  71. Niu, S., Sun, J., Nan, C., Lin, J. Sensitive DNA biosensor improved by 1,10-phenanthroline cobalt complex as indicator based on the electrode modified by gold nanoparticles and graphene. Sensors and Actuators B: Chemical. 176, 58-63 (2013).
  72. Yi, H., Xu, W., Yuan, Y., Bai, L., Wu, Y., Chai, Y., Yuan, R. A pseudo triple-enzyme cascade amplified aptasensor for thrombin detection based on hemin/G-quadruplex as signal label. Biosensors and Bioelectronics. 54, 415-420 (2014).
  73. Das, R., Sharma, M. K., Rao, V. K., Bhattacharya, B. K., Garg, I., Venkatesh, V., Upadhyay, S. An electrochemical genosensor for Salmonella typhi on gold nanoparticles-mercaptosilane modified screen printed electrode. Journal of Biotechnology. 188, 9-16 (2014).
  74. Han, X., Fang, X., Shi, A., Wang, J., Zhang, Y. An electrochemical DNA biosensor based on gold nanorods decorated graphene oxide sheets for sensing platform. Analytical Biochemistry. 443 (2), 117-123 (2013).
  75. Huang, K. J., Liu, Y. J., Zhang, J. Z., Cao, J. T., Liu, Y. M. Aptamer/Au nanoparticles/cobalt sulfide nanosheets biosensor for 17β-estradiol detection using a guanine-rich complementary DNA sequence for signal amplification. Biosensors and Bioelectronics. 67, 184-191 (2015).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Vibrio parahaemolyticus

Похожие статьи