Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Environment

Колориметрический бумажной основе Обнаружение doi: 10.3791/51414 Published: June 9, 2014

Abstract

Этот протокол описывает быстрое колориметрического обнаружения кишечной палочки, бактерии рода сальмонелла., И листерий от больших объемах (10 л) сельскохозяйственных вод. Здесь вода фильтруется через стерильный модифицированных Moore мазков (MMS), которые состоят из простого марлевый фильтр, заключенный в пластмассовый картридж, чтобы сконцентрировать бактерии. После фильтрации неселективные или селективные обогащения для целевых бактерий выполняются в MMS. Для колориметрического обнаружения бактерий-мишеней, что обогащение затем анализировали с использованием бумажных аналитические приборы (μPADs) со встроенными бактерий-индикативные субстратов. Каждый субстрат реагирует с целевым показателем-бактериальных ферментов, генерируя окрашенные продукты, которые можно обнаружить визуально (качественного определения) на μPAD. Кроме того, цифровые изображения прореагировавших μPADs могут быть получены с общим сканирования или фотографических устройств и проанализированы с помощью ImageJ программного обеспечения, AlLowing для более объективной и стандартизированной интерпретации результатов. Хотя биохимические процедуры скрининга предназначены для выявления вышеупомянутых бактериальные патогены, в некоторых случаях ферментов, продуцируемых фона микробиоты или деградации колориметрических подложек может привести к ложным положительным. Таким образом, подтверждение с использованием более дискриминационный диагностики необходим. Тем не менее, это бактериальная концентрация и обнаружения платформа стоит недорого, чувствительны (0,1 КОЕ / мл предел обнаружения), легко выполнить, и быстрый (концентрация, обогащение, и обнаружение выполняются в течение примерно 24 часов), оправдывая его использование в качестве первоначального метода скрининга для микробиологического качества сельскохозяйственной воды.

Introduction

Важно, чтобы возбудителей болезней пищевого происхождения быстро и предпочтительно обнаружены в полевых условиях на основе в целях снижения бремени болезней пищевого происхождения. Общие стратегии для выявления пищевого происхождения бактериальные патогены включают биохимический профилирование, селективный и дифференцированного культивирование, иммунологическую изоляцию и обнаружение, и молекулярный обнаружения. Однако эти методы препятствуют спорадической загрязнения, небольшие размеры выборки проверенные, зачастую низкие концентрации пищевого происхождения патогенных бактерий, требуют длительного времени для обработки, и / или не применимы для полевых условиях. Кроме того, соединения во многих пищевых матриц ингибирующее к обнаружению и диагностических применений. Для того, чтобы повысить вероятность микробного обнаружения, США пищевых продуктов и медикаментов предположил, что тестирование сельскохозяйственной воды (например, воды для стирки и воды для орошения), которые либо вступает в контакт с большой площадью поверхности свежих продуктов или служит средством для рзагрязнение roduce является жизнеспособной альтернативой прямого тестирования пищи 1. Тем не менее, часто низкий естественный возбудитель-нагрузка в сочетании с эффекта разбавления представительного сельскохозяйственной пробы воды делает Методы подготовки образца для концентрации патогенов важное значение. Такой способ требует выборки больших объемов воды (≥ 10 л), адекватной патогена-концентрации, и совместимость с последующих стратегий обнаружения.

Модифицированные Мур тампоны (MMS) недорогие, простые и прочные устройства, используемые для концентрации бактерий из больших объемах (≥ 10 л) воды 2-4. MMS состоит из пластикового кассеты, заполненной марли, который служит в качестве фильтра грубой очистки для больших объемов воды прокачивается через кассету с использованием перистальтического насоса. MMS является недискриминационный метод концентрации бактерий (≥ концентрации в 10 раз), которая фиксирует органические и неорганические частицы материала в том числе микроорганизмов в обрабатываемой LiQuid образцы. Вполне вероятно, что отлично эффективность концентрации целевых микроорганизмов со стороны MMS можно объяснить тем, что микроорганизмы, как ожидается, быть присоединены к ил-глинистой фракции или органических микро-агрегатов взвешенных твердых частиц 3. Прочная конструкция из MMS позволяет для преодоления большинство недостатки, связанные с другими методами фильтрации для захвата и концентрации бактерий из воды, таких как засорение фильтров, неспособность обрабатывать большие объемы, образцов фильтров с высокой мутности и высокой стоимости. По этим причинам, FDA рекомендует, чтобы MMS'S быть включены в официальных процедур процедур сбора проб окружающей среды и производить связанных 5.

Здесь описан способ для концентрации, обогащения и обнаружения кишечной палочки, бактерии рода сальмонелла., И листерий из сельскохозяйственных вод. MMS используется для концентрации BactEria, а также служит в качестве емкости для селективного или неселективного бактериального обогащения. Бактериальный обнаружения достигается биохимически с помощью бумажных аналитические приборы (μPADs) 6. μPADs могут быть изготовлены как жидкостных сетей или местная испытаний с использованием различных методов, включая фотолитографии, струйной печати, тиснения и воск печати 7-11. Примеры жидкостных конструкций могут быть дендритные структуры канала, где образец, размещенные в центре, а затем течет в дистальных водоемов или отдельных канальных картин, в которых образец или субстрат вытащил из внешних водоемов канала под действием капиллярных сил в центр 12. Для этого протокола, мы решили использовать для 7-мм диаметра воск-бумажной пятна массивов вложенных с хромогенных субстратов, которые могут быть обработаны ферментами свидетельствует о тестируемых микроорганизмов здесь: Хлорфенол красный β-D-галактопиранозида (CPRG) и 5 ​​- бром-4-хлор-3-индолил β-D-глюкуронида (X-Gluc)для обнаружения β-галактозидазы и β-глюкуронидазы производимого Е. палочка; 5-бром-6-хлор-3-индолил каприлат (пурпурный каприлат) для обнаружения С8-эстеразы производимого сальмонелла.; и 5-бром-4-хлор-3-индолил-мио-инозит фосфат (X-InP) для обнаружения фосфатидилинозитол конкретных фосфолипазы С (PI-PLC) получают путем L. моноцитогенес 6. Таким образом, наличие определенной бактерии можно наблюдать визуально без необходимости в сложном оборудовании или интерпретации данных. Специфичность и чувствительность фермента на основе колориметрического обнаружения μPAD этих конкретных целевых бактерий была исследована ранее 6. Кроме того, чувствительность метода интегральной концентрации обнаружения для этих целевых бактерий оценивали пики больших объемов воды с заранее определенных уровней микроорганизмов (неопубликованные данные и Bisha соавт. 13).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Концентрация бактерий из больших объемов сельскохозяйственного воды с помощью MMS

  1. MMS Подготовка
    1. Вырежьте прямоугольное сечение 4-слойной марли измерения 40 х 12 см.
    2. Сложите марлю вдоль обеих осей, чтобы получить прямоугольник 20 х 6 см.
    3. Рулон марлю плотно вдоль его длинной оси, чтобы сформировать цилиндрическую тампон примерно 6 см и 3 см в диаметре.
    4. Автоклав марлю тампон в алюминиевую фольгу, не автоклав кассету. Дезактивации кассету, погрузив его в течение 30 мин в 10% бытовой отбеливатель, и деактивировать остаточного хлора путем замачивания кассету в течение 15 мин в пентагидрата тиосульфата натрия (Na 2 S 2 O 3 · 5H 2 O) раствор (50 мг / л подготовлен в стерильной воде).
    5. Вставьте тампон в кассету MMS.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Если используется многоразовая версия кассеты MMS, начните с 4-слойной листе марлю меняasuring 80 х 22 см, сложите его до 40 х 11 см и свернуть его в цилиндр примерно 11 см высотой и 6 см в диаметре.
    6. Соберите MMS.
    7. Присоединить винилового шланга к патрубками на обеих сторонах MMS, обеспечивая трубка полностью прилипает к патрубками, и зафиксировать шланг в перистальтического насоса. Убедитесь, что трубы вверх по течению от перистальтического насоса имеет достаточную длину для отбора проб.
  2. Концентрация бактерий
    1. Образец не менее 10 л сельскохозяйственной воды, запустив перистальтического насоса на высокой скорости.
    2. После отбора проб завершена, снять перистальтический вход насоса из образца воды и продолжать работать насос, пока не выходящий воды не наблюдается выхода из MMS.
    3. Если многообразие используется для запуска нескольких образцов одновременно, собирать эффлюента каждого MMS, а когда 10 л фильтруют через один MMS закрыть клапан для этого конкретного MMS и продолжать работать насос.
      1. При отборе проб Iы завершена, снять перистальтический вход насоса из сельскохозяйственного воды, открыть все клапаны коллектора, и продолжать работать насос, пока не выходящий воды не наблюдается выхода из ММСС.
  3. Когда концентрация была завершена для всех ММСС, осторожно снимите виниловую трубку от патрубка MMS и крышки цапфы на обеих сторонах MMS. Плотно закрывают MMS можно хранить в течение до 12 часов, прежде чем добавлять СМИ обогащению.

2. MMS по обогащению и подготовки образцов

  1. Обогащение
    1. Отвинтите крышку из MMS, и в асептических условиях добавляют 20 мл соответствующей стерильной бульона обогащения. Используйте одну MMS для каждого избирательного обогащения. Кроме того, выполнить неселективное обогащение распространять все три целевые бактерии в том же образце.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Если используется многоразовая версия кассеты MMS, асептических удалить марли фильтр из кассеты и поместить в стерильный пакет перед объявлениемдинь 225 мл соответствующего СМИ обогащения.
      1. Для обогащения Е. палочка, добавляют 20 мл забуференного пептон воды (BPW) с добавлением 8 мг / л ванкомицина гидрохлорида.
      2. Для обогащения бактерии рода сальмонелла., Добавить 20 мл BPW дополненные с Salmonella дополнение (4 мл / л).
      3. Для обогащения L. моноцитогенес, добавить 20 мл VIDAS UP Listeria (LPT) бульоне.
      4. Для одновременного неселективного обогащения для всех трех микроорганизмов с помощью одного MMS, использовать универсальный preenrichment бульон (СПБ).
    2. Винт крышку MMS обратно на плотно. Убедитесь, что патрубки плотно закрыты, чтобы не пролить и возможного загрязнения во время обогащения.
    3. Инкубируйте MMS на срок до 18-24 часов в дрожащей инкубаторе при 200 оборотах в минуту. Используйте 42 ° С в течение Е. палочка и сальмонелла. селективные обогащения. Используйте 30 ° C для L. моноцитогенес селективное обогащение, и использовать 37 & #176; C для неизбирательного обогащения.
  2. Подготовка образцов
    1. При инкубации завершена, удалите MMS из инкубатора, Открывать один из патрубка и осторожно обходиться примерно 0,5 мл в 1,5 мл трубки микроцентрифужных. С другой стороны, открутить MMS и пипетку вне 0,5 мл ночной обогащения.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Если используется не-одноразовые версия кассеты MMS, пипетки 0,5 мл обогащения из мешка.
    2. Для колориметрического анализа Е. палочка селективное обогащение или для анализа неселективных обогащения, разрушать ультразвуком 0,5 мл обогащения на 5 Вт, 22 кГц в течение 20 секунд с помощью ультразвукового зонда.

3. Подготовка и внедрение колориметрических субстратов в μPADs

  1. Подготовьте μPADs для каждого образца и цели испытания. Для обнаружения E. палочка подготовить CPRG и Х-Gluc μPADs, для бактерии рода сальмонелла. Обнаружение подготовить MC μPADs, и для L. monocytОбнаружение ogenes подготовить X-InP μPADs.
    1. Подготовка HEPES буфера [0,1 М HEPES с 0,1% бычьего сывороточного альбумина (BSA)] для колориметрических субстратов и регулировать рН буфера в соответствии с подложки, которая будет использоваться: рН 7,5 для приготовления CPRG или X-Gluc, рН 9 для MC, и рН 7 для X-InP.
    2. Подготовка исходные растворы субстратов в рН, доведенным HEPES буфера при концентрации 3 мМ (CPRG), 62,5 мМ (X-Gluc), 15 мм (MC), 100 мм (X-InP). Защита растворы от света.
    3. Поместите μPADs внутри стерильную чашку Петри, затем вложить в Microspot μPAD с 24 мкл каждого раствора субстрата.

4. Обнаружение и анализ данных

  1. Обнаружение
    1. Добавить 6 мкл обогащенного образца к каждой соответствующей μPAD микропятне, содержащегося в чашке Петри.
    2. Установите крышку обратно на чашку Петри и запечатать его парафильмом.
    3. Выдержите образецс μPAD при 37 ° С в течение до 3 часов, чтобы позволить для развития цвета и сушки микропятен.
  2. Визуальный осмотр результатов
    1. Выполните обнаружение простым осмотром цветовых изменениями μPADs.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Как правило, сильные реакции, которые производят окончательные изменения цвета, как ожидается, следующее 18-24 часов обогащения, которая должна исключить необходимость в дополнительных разъяснений и должна считаться положительным результатом.
    2. Определить присутствие Е. палочка положительный образец, наблюдая микропятен вложенные с изменением CPRG от желтого до красно-фиолетового и микропятен вложенных с X-Gluc изменения от бесцветного до сине-зеленого.
    3. Определить наличие L. моноцитогенес положительный образец, наблюдая микропятен вложенные с X-InP изменения от бесцветного до индиго.
    4. Определить наличие бактерии рода сальмонелла. Положительная проба на наблюдения микропятен вложенных с MC изменения от седловинебесцветных до пурпурно-лиловый.
  3. Программное обеспечение автоматизированного анализа данных
    ПРИМЕЧАНИЕ: Вел четко определить, являются ли положительными или отрицательными слабые реакции и для того, чтобы полу-количественный анализ результатов.
    1. Позвольте μPADs полностью высохнуть.
    2. Сканирование μPAD используя сканер с плоским слоем.
    3. Использование программного обеспечения ImageJ для обработки изображения.
      1. "Открытый" отсканированное изображение должны быть проанализированы в ImageJ расположенной на вкладке "Файл" в главном меню (или нажмите «ЦПТ + O").
      2. Инвертировать изображение выбрав "Инверсия", расположенную на вкладке "Правка" в главном меню (или нажмите "Clt + Shift + I").
      3. Используйте вкладку "Анализ" в главном меню и выберите "Сделать Измерения ...", чтобы выбрать в отчетности измерений анализируются.
      4. Убедитесь, что "Среднее серый интенсивность", "Ограничение до порога", и "Этикетка Дисплей" коробкипроверил, и нажмите "OK". устанавливается, как программное обеспечение анализирует каждую область выбранный и как она сообщает об этом.
      5. Используйте "Овал" инструмент, чтобы нарисовать круг, описывающий область, которую вы хотите измерить в.
      6. На вкладке "Анализ" выберите "Измерить" (или нажмите "Clt + M"). Программное обеспечение будет измерять среднюю серый интенсивность в области, определенной и сообщить об этом на экране всплывающее окно, которое может быть скопировать и вставить, чтобы преуспеть для дальнейшего анализа.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Для уточнения анализов, должны быть выполнены по крайней мере, два технических повторов каждого образца.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Как описано в данном протоколе, концентрация бактерий, использующих MMS (рис. 1) может быть выполнена в течение примерно 15-20 мин. В MMS в построенные из акрилонитрил-бутадиен-стирола (ABS) в двух отдельных компонентов; Крышка и картридж и с интегрированным патрубком сборки в которой цилиндрический марлю тампон вставлен (рис. 1А). Оба компонента ввинчивается затем вместе формирования MMS (рис. 1В). Обработка MMS основе приводится в движение с батарейным питанием перистальтического насоса, что позволяет для образцов, которые будут сосредоточены в полевых условиях. Объединяя концентрацию MMS, селективные обогащения (18-24 ч) и μPADs; сельскохозяйственные воду можно было быстро (примерно 24 ч), легко и дешево скрининг на важных патогенов пищевого происхождения и индикаторных микроорганизмов, в том числе Е. палочка, сальмонелла., Л. моноцитогенес. С помощью этого протокола, эти целевые бактерии могут быть обнаружитьред на уровнях столь же низко как 0,1 КОЕ / мл. В μPAD анализы основаны на обнаружении бактерий-индикативные ферментов, которые вступают в реакцию с колориметрических подложках (рис. 2). Анализы обнаружения E. палочка, но не Е. палочки O157: H7, производят сине-зеленый продукт (рис. 2а). Кроме того, анализ обнаруживает, что большинство Е. штаммы кишечной производит продукт реакции красно-фиолетовую (рис. 2б). Анализы обнаружения бактерии рода сальмонелла. (Рис. 2C) и Л. моноцитогенес (рис. 2D) производят пурпурно-лиловые и индиго цвета, соответственно. Тест можно интерпретировать на глаз (качественно), и визуальные решения, как правило, удовлетворительное для различения положительных и отрицательных образцов. Кроме того, оцифрованные изображения можно манипулировать с помощью ImageJ программного обеспечения (Рисунок 3А) в целях обеспечения более объективной и стандартизированной интерпретации данных (рис. 3В).


Рисунок 1. Изменения Мур тампон (MMS) кассета. (А) разобранного MMS. MMS производится в 3-D принтер из акрилонитрил-бутадиен-стирола (ABS) и состоит из трех основных компонентов: патрон со встроенным патрубком узлом, в который цилиндрический марлю тампон (сложить 4-слойные) вставляется и закрывают крышка имеет интегрированный цапфы в сборе. (В) Собранные MMS.

Рисунок 2
Рисунок 2. Бактерии-показательно колориметрические реакции. Субстраты (X-Gluc, CPRG, MC, и Х-InP) вкладывается в микропятен этих μPADs реагируют с бактериями-индикативные ферментов (&# 946;-глюкуронидазы, β-галактозидаза, C8-эстеразы и PI-PLC) для получения колориметрического изменения. (А) Положительная реакция X-Gluc является показателем общего Е. палочка, но не Е. палочки O157: H7; (B) положительная реакция CPRG признак того, что Е. палочка присутствуют; (С) положительная реакция MC указывает на наличие бактерии рода сальмонелла;. (D) и положительная реакция X-InP указывает на наличие L. моноцитогенес.

Рисунок 3
.. Рисунок 3 Визуальный и ImageJ анализы бактерий-индикативные колориметрических тестов μPAD показывает оцифрованные колориметрических изображения для каждого анализа как с отрицательной (-) и положительного теста (+). Отрицательные тесты были проведены с использованием лизатов бактериальных SPECIES, которые не кодируют целевого фермента и положительные тесты с лизатов или обогащения целевых бактерий. (1) Немодифицированный отсканированных изображений. (2) Отсканированные изображения преобразуются в оттенки серого с помощью ImageJ программного обеспечения, и (3) цвет перевернутые изображения при последующей интерпретации серого интенсивности. (4) Неплохо серый интенсивность измеряется с помощью ImageJ внутри каждого микропятне от μPAD (пример Microspot обозначается желтой стрелкой и окружности). B приведены средние серые интенсивности (определяемые ImageJ) для каждого колориметрического μPAD положительные и отрицательные испытания. Пожалуйста Нажмите сюда, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Этот протокол описывает интегрированный способ обнаружения E. палочка, сальмонелла., Л. моноцитогенес в сельскохозяйственном воды. Здесь концентрация MMS бактерий из больших объемов (10 л) сельскохозяйственной водой, соединен с бактериальным обогащения, и бактериально-колориметрический указывает обнаружение с помощью μPADs. Процедура MMS может справиться с высоким содержанием твердых частиц в пробах воды, концентрируясь бактерий в 10 раз, является надежной и достаточно простой для полевых заявлений минимально обученным персоналом, и может быть выполнена с минимальными затратами. Включив бактериальную шаг по обогащению, живые бактерии обнаружены и чувствительность метода значительно повышается. Обогащение усиливает цели, который надо анализировать, а в сочетании с селективной среде роста, снижает нежелательный рост микробиоты в образцах, которые могли бы внести свой вклад в ложных положительных результатов. Финал обнаружения проводится с μPADs, которые предоставляют простой,рентабельным и легко интерпретировать решение для выявления важных патогенов пищевого происхождения. Вся процедура, включая концентрации MMS, ночной обогащения, и колориметрического обнаружения, могут быть выполнены в течение одного дня, и обнаруживает бактериальное загрязнение на уровне всего лишь 0,1 КОЕ / мл.

Чтобы упростить способ и уменьшить возможность загрязнения, MMS используется в качестве контейнера для бактериального обогащения. Добавление этого обогащения в порядке, увеличивает чувствительность, специфичность, добавляет гибкости в метод. Хотя только три селективные обогащения были использованы здесь, могут быть разработаны усовершенствованные обогащения для бактерий. Например, мы изучаем возможность включения конкретных индукторов в средствах массовой информации по обогащению для повышения производства ферментов-репортеров, используемых для колориметрического обнаружения.

В μPADs, используемые для обнаружения патогенов просты в использовании одиночных массивов пятна, которые стоят всего лишь $ 0.002/device До добавлением колориметрического репортера подложки. Даже принимая во внимание реагентов по обогащению и колориметрических субстратов, стоимость каждого теста составляет несколько центов, для L. исключением моноцитогенес тест, который оценивается в $ 1.28/test из-за настоящее время высокой стоимостью X-InP. Тем не менее, эта стоимость выгодно отличается от существующих методов обнаружения для пищевых патогенов 6. В их нынешнем виде, то μPADs должны быть готовы непосредственно перед тестированием из-за плохой стабильности подложки. Чтобы преодолеть это ограничение, мы тестируем добавление стабилизирующих добавок и оценки сухого хранения для увеличения подложка / μPAD срок годности. Кроме того, мы создаем мультиплексированные μPADs с помощью нескольких участков образца / реагента соединенных друг с другом по микроканалов.

Несмотря на преимущества, подробно описанным ранее для тестирования μPAD, проблемы с аналитической специфичности возможны: 1) ферментами-репортерами не исключиключительно производства бактерий-мишеней, тем самым загрязняя фон микробиота может способствовать ложному положительному результату. 2) Если темные частиц сохраняется в средствах массовой информации по обогащению, это может скрыть визуальные и ImageJ анализ при передаче на μPAD. 3) Текущий анализ не может специально обнаружения E. палочки O157: H7. Следовательно, метод больше подходит в качестве первоначального скрининга тест обеспечивая стимул для дальнейшего тестирования и подтверждения, которые будут проводиться. Тем не менее, многие из этих недостатков легко решить. Включение большего панель индикативных колориметрических субстратов позволит более точного определения целевой бактерии, в том числе Е. палочки O157: H7. Аналогично, дополнительные селективные процедуры обогащения может свести к минимуму загр зн ющих микрофлоры в пробе. Чтобы уменьшить воздействие частиц в обогащении, фильтр грубой очистки могут быть использованы до применения образцы в μPAD.

В заключение Тхис исследование показывает, что MMS в сочетании с обогащением и μPADs может быть использован для обнаружения низких уровней Е. палочка, сальмонелла. и Л. моноцитогенес в сельскохозяйственном воды. С некоторыми модификациями, процедура является портативным и могут быть применены в полевых условиях.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Agricultural water Irrigation water, produce wash water, well water, etc.
Vinyl tubing Wilmar BN-CVT1005  1/4" inner diameter,  3/8" outer diameter, available at:  http://www.wilmar.com
Modified Moore Swab cartridge  Lumiere Diagnostics 11 ½ cm in length and 4 ½ cm in width, available at:  http://www.lumierediagnostics.com.  Alternativelly, a non-disposable version of the cartridge can be used (refer to the text)
Cheesecloth Chesapeake Wiper & Supply, Inc. CC90 Grade #90, 44 x 36 weave, available at:  www.raglady.com
Household Bleach Various Sodium hypochlorite concentration approx. 6%
Sodium thiosulphate 5-hydrate Mallinckrodt Baker Inc 8100-04
Manifold Built in-house Optional, device can be constructed from PVC pipes and appropriate fittings
Peristaltic pump Micron Meters RPP1300 Available at:  http://www.micronmeters.com
Serological pipette Various Disposable, 10 ml
Universal preenrichment broth Difco 223510
Buffered peptone water Difco 218105
Salmonella supplement Biomérieux Industry 42650 http://www.biomerieux-usa.com
VIDAS UP Listeria (LPT) Broth Biomérieux Industry 410848 http://www.biomerieux-usa.com
Vancomycin Sigma-Aldrich 861987 http://www.sigmaaldrich.com
Pipet-Aid Various Drummond DP-110 used here
Shaking incubator Various Excella E25, New Brunswick Scientific used here
Micropipette  Various 10 μl, 1 ml
Micropipette tips Various Barrier, 10 μl, 1 ml
1.5 microcentrifuge tubes Various RNase- and DNase-free
Probe sonicator Q Sonica LLC XL-2000 series
µPADs Avant  Wax printed 7 mm diameter circles, with 4 pt line thickness. Contact Dr. Charles Henry for additional information
HEPES [N-(2-Hydroxyethyl)piperazine-N′-2-ethanesulfonic acid] Sigma-Aldrich H3375
Bovine serum albumin Sigma-Aldrich A8022
Chlorophenol red-galactopyranoside (CPRG) Sigma-Aldrich 59767
5-Bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-glucuronide (X-Gluc) Sigma-Aldrich B8174
5-bromo-6-chloro-3 indolylcaprylate (magenta caprylate)  Sigma-Aldrich 53451
5-Bromo-4-chloro-myo-inositol phosphate (X-InP)  Sigma-Aldrich 38896
Petri dishes, polystyrene 100 mm by 15 mm Various Sterile
Flat bed scanner Various Xerox USB scanner
ImageJ software National Institutes of Health http://rsb.info.nih.gov/ij/

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Guidance for industry: Guide to minimize microbial food safety hazards for fresh fruits and vegetables. U.S. Dept. of Health and Human Service, Food and Drug Administration, Center for Food Safety and Applied Nutrition (CFSAN). (1998).
  2. Bisha, B., Pérez-Méndez, A., Danyluk, M. D., Goodridge, L. D. Evaluation of Modified Moore swabs and continuous flow centrifugation for concentration of Salmonella and Escherichia coli O157:H7 from large volumes of water). J Food Prot. 74, 1934-1937 (2011).
  3. Sbodio, A., Maeda, S., Lopez-Velasco, G., Suslow, T. V. Modified Moore swab optimization and validation in capturing E. coli O157:H7 and Salmonella enterica in large volume field samples of irrigation water. Food Res Int. 51, 654-662 (2013).
  4. McEgan, R., et al. Detection of Salmonella spp. from large volumes of water by modified Moore swabs and tangential flow filtration. Lett Appl Microbiol. 56, 88-94 (2013).
  5. Solicitation Number: FDA-SS-1116253. Administration USFaD. (2013).
  6. Jokerst, J. C., et al. Development of a paper-based analytical device for colorimetric detection of select foodborne pathogens. Analytical Chemistry. 84, 2900-2907 (1021).
  7. Martinez, A. W., Phillips, S. T., Butte, M. J., Whitesides, G. M. Patterned paper as a platform for inexpensive, low-volume, portable bioassays. Angew Chem Int Edit. 46, 1318-1320 (2007).
  8. Martinez, A. W., Phillips, S. T., Wiley, B. J., Gupta, M., Whitesides, G. M. FLASH: A rapid method for prototyping paper-based microfluidic devices. Lab on a Chip. 8, 2146-2150 (1039).
  9. Abe, K., Suzuki, K., Citterio, D. Inkjet-printed microfluidic multianalyte chemical sensing paper. Analytical Chemistry. 80, 6928-6934 (1021).
  10. Cheng, C. M., et al. Millimeter-scale contact printing of aqueous solutions using a stamp made out of paper and tape. Lab on a Chip. 10, 3201-3205 (1039).
  11. Lu, Y., Shi, W. W., Jiang, L., Qin, J. H., Lin, B. C. Rapid prototyping of paper-based microfluidics with wax for low-cost, portable bioassay. Electrophoresis. 30, 1497-1500 (2009).
  12. Jokerst Rapid detection of pathogens using paper devices. US patent. Charles, S., Henry, L. D. G., Jana, C. WO2012125781 A3 (2012).
  13. T10-06 Colorimetric paper-based detection of Salmonella spp. and Escherichia coli from artificially contaminated irrigation river water. Bisha, B., et al. Internation Association for Food Protection Annual Meeting, Providence, RI, (2012).
Колориметрический бумажной основе Обнаружение<em&gt; Кишечная палочка</em&gt;,<em&gt; Сальмонелла</em&gt; SPP., И<em&gt; листерий</em&gt; Из больших объемов воды для сельского хозяйства
Play Video
PDF DOI

Cite this Article

Bisha, B., Adkins, J. A., Jokerst, J. C., Chandler, J. C., Pérez-Méndez, A., Coleman, S. M., Sbodio, A. O., Suslow, T. V., Danyluk, M. D., Henry, C. S., Goodridge, L. D. Colorimetric Paper-based Detection of Escherichia coli, Salmonella spp., and Listeria monocytogenes from Large Volumes of Agricultural Water. J. Vis. Exp. (88), e51414, doi:10.3791/51414 (2014).More

Bisha, B., Adkins, J. A., Jokerst, J. C., Chandler, J. C., Pérez-Méndez, A., Coleman, S. M., Sbodio, A. O., Suslow, T. V., Danyluk, M. D., Henry, C. S., Goodridge, L. D. Colorimetric Paper-based Detection of Escherichia coli, Salmonella spp., and Listeria monocytogenes from Large Volumes of Agricultural Water. J. Vis. Exp. (88), e51414, doi:10.3791/51414 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter