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Immunology and Infection

Patógenos de transmisión alimentaria proyección utilizando Magneto-fluorescente Nanosensor: Detección rápida de e. Coli O157: H7

doi: 10.3791/55821 Published: September 17, 2017

Summary

El objetivo general del presente Protocolo es sintetizar funcional nanosensores para el portable, eficiente, y rápida detección de específicamente las bacterias patógenas a través de una combinación de relajación magnética y las modalidades de emisión de fluorescencia.

Abstract

Enterohemorrágica Escherichia coli O157: H7 se ha ligado a ambas transmitidas por el agua y enfermedades transmitidas por los alimentos y sigue siendo una amenaza a pesar de los métodos de investigación de alimentos y agua utilizada en la actualidad. Mientras que los métodos convencionales de detección bacteriana, tales como reacción en cadena de polimerasa (PCR) y análisis enzima-ligado del inmunosorbente (ELISA) detectan específicamente a contaminantes patógenos, requieren preparación de la muestra extensos y largos períodos de espera. Además, estas prácticas exigen instrumentos de laboratorio sofisticado y configuración y deben ser ejecutadas por profesionales capacitados. Aquí, se propone un protocolo para una técnica de diagnóstico más simple que ofrece una combinación única de parámetros magnéticos y fluorescentes en una plataforma basada en nanopartículas. La propuesta nanosensores de magneto-fluorescente multiparamétrico (MFnS) pueden detectar contaminación de e. coli O157: H7 con tan poco como 1 unidad formadora de colonias presente en solución en menos de 1 h. Además, la capacidad de MFnS permanecer altamente funcional en medios complejos tales como leche y agua del lago ha sido verificada. Análisis de especificidad adicional también fueron utilizados para demostrar la capacidad de MFnS para detectar sólo las bacterias objetivo específico, incluso en presencia de especies bacterianas similares. El apareamiento de las modalidades magnéticas y fluorescentes permite la detección y cuantificación de la contaminación por patógenos en una amplia gama de las concentraciones, exhibiendo su alto rendimiento en la detección de contaminación de ambas etapa temprana y tardía. La eficacia, la asequibilidad y la portabilidad de los MFnS hacen un candidato ideal para punto de atención detección de bacterias contaminantes en una amplia gama de ajustes, de reservorios acuáticos a alimentos envasados comercialmente.

Introduction

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La ocurrencia persistente de contaminación bacteriana en los alimentos comercialmente producidos y fuentes de agua ha creado la necesidad de plataformas diagnóstico cada vez más rápidas y específicas. 1 , 2 algunos de los más comunes contaminantes bacterianos responsables de contaminación de alimentos y agua son de los géneros Salmonella, Staphylococcus, Listeria, Vibrio, Shigella, Bacillus y Escherichia. 3 , 4 contaminación bacteriana por estos patógenos a menudo resultados en síntomas tales como fiebre, cólera, gastroenteritis y diarrea. 4 contaminación de fuentes de agua a menudo tiene efectos drásticos y nocivos en las comunidades sin acceso a agua suficientemente filtrada y contaminación de los alimentos ha llevado a un gran número de enfermedades y los esfuerzos de recuperación de producto. 5 , 6

Con el fin de reducir la ocurrencia de enfermedades causadas por contaminación bacteriana, ha habido una serie de esfuerzos para desarrollar métodos con que agua y comida pueden eficientemente analizará antes de la venta o consumo. 3 técnicas como PCR,1,7,8,9,10 ELISA,11,(12 ) amplificación isotérmica mediada lazo LÁMPARA),13,14 entre otros,15,16,17,18,19,20,21, 22,23,24 se han utilizado recientemente para la detección de diferentes patógenos. En comparación con bacterias tradicionales métodos de cultivo, estas técnicas son mucho más eficientes en cuanto a la especificidad y el tiempo. Sin embargo, estas técnicas aún batallan con los falsos positivos y negativos, procedimientos complejos y los costos. 1 , 3 , 25 es por este motivo que nanosensores de magneto-fluorescente multiparamétrico (MFnS) se propusieron como un método alternativo para la detección de bacteria.

Estos nanosensores únicamente par juntos relajación magnética y modalidades fluorescentes, lo que permite una plataforma de doble detección rápida y precisa. Utilizando e. coli O157: H7 como un contaminante de la muestra, se demuestra la capacidad de MFnS para detectar tan poco como 1 UFC en minutos. Anticuerpos patógenos específicos se utilizan para aumentar la especificidad, y permite la combinación de modalidades magnéticas y fluorescentes para la detección y cuantificación de contaminantes bacterianos en dos rangos de baja y alta contaminación. 16 en el caso de contaminación bacteriana, los nanosensores que pululan alrededor de las bacterias debido a las capacidades de segmentación de los anticuerpos específicos del patógeno. La unión entre las bacterias y nanosensores magnético limita la interacción entre el núcleo de hierro magnético y los protones de agua circundantes. Esto provoca un aumento en los tiempos de relajación T2, según lo registrado por un relaxometer magnético. Medida que aumenta la concentración de bacterias en solución, los nanosensores dispersan con el aumento del número de bacterias, lo que resulta en valores más bajos de la T2. Por el contrario, emisión de fluorescencia se incrementará en proporción a la concentración de bacterias, debido al mayor número de nanosensores vinculado directamente al patógeno. Centrifugación de las muestras y el aislamiento de los pellets bacterianos, sólo conservará las nanopartículas conectadas directamente a las bacterias, la eliminación de cualquier flotante nanosensores y correlacionar directamente la emisión de fluorescencia con el número de bacterias presentes en la solución. Una representación esquemática de este mecanismo se representa en la figura 1.

Esta plataforma de MFnS ha sido diseñada con proyección del punto de atención en la mente, dando por resultado características portables y de bajo costo. MFnS son estables a temperatura ambiente y sólo son necesarios en concentraciones muy bajas para la precisa detección de contaminantes bacterianos. Además, después de la síntesis, el uso de los MFnS es simple y no requiere el uso de profesionales en el campo. Por último, esta plataforma de diagnóstico permite orientación altamente personalizable, proporcionar un medio por que esta una plataforma puede usarse para detectar patógenos de todo tipo, en muchos entornos diferentes.

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Protocol

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1 síntesis y funcionalización de nanosensores multi-paramétrico de Magneto-fluorescente (MFnS).

  1. Síntesis de óxido de hierro superparamagnético nanopartículas (IONPs)
    1. para preparar síntesis IONP, preparar las 3 siguientes soluciones: solución 1: FECLAS 3 0,70 g y FECLAS 2 H 2 O (2 mL), solución 2: NH 4 OH (2,0 mL, 13,4 M) en H 2 O (15 mL) y solución 3: ácido poliacrílico (0,855 g) H 2 O (5 mL).
    2. Agregar 90 μl de 2 M de ácido clorhídrico (HCl) solución 1 y luego mezcle inmediatamente con solución 2 mientras Vortex a 875 rpm. A continuación Agregar solución 3. Continuar con un vórtex durante 60 minutos
    3. Centrifugar 20 min a 1.620 x g. Centrifugar el sobrenadante por 20 min a 2.880 x g.
    4. Purifica el sobrenadante final mediante diálisis. Añadir el sobrenadante a una bolsa de diálisis (MWCO 6 − 8 K) y colóquelo en un vaso de precipitados que contiene tamponada fosfato salino (PBS) (pH = 7,4) y el bar de la vuelta. Deje reposar 12 h, reemplazando con el almacenador intermediario fresco cada 2-3 h.
  2. Conjugación de anticuerpos específicos del destino a la superficie de IONPs
    1. preparar las siguientes cuatro soluciones: solución A: 5 mg de 1-etil - 3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida clorhidrato (EDC) en 250 μl MES [2-(N- buffer de morfolino) (n-2-hidroxietilpiperazina-N'-2-ácido ácido] (0.1 M, pH = 6.8), solución B: 3 mg de N-Hydroxysuccinimide (NHS) en 250 μl de tampón MES (0.1 M, pH = 6.8), solución C: 5 μg de IgG1, el mAb de e. coli, en 225 μL de tampón fosfato salino (PBS) (pH 7.4) y solución D: 4 mL de IONP (5,0 mmol) en 1 mL de PBS (pH 7.4).
    2. Añadir 2 (N-morfolino) (n-2-hidroxietilpiperazina-N'-2-ácido ácido (MES) del almacenador intermediario para la solución A, entonces inmediatamente agregue solución A la solución D en incrementos pequeños dentro de los 15 s, invertir la solución después de cada adición para la mezcla de.
    3. Comenzar inmediatamente a agregar solución B solución d en pequeños incrementos durante un período de tres minutos. Mezclar por inversión la solución después de cada adición.
    4. Agregar solución C solución en incrementos de 5 μl, invirtiendo la solución después de cada adición para la mezcla de.
    5. Permitir que la reacción continúe durante 3 h a temperatura ambiente y luego continuar la incubación a 4 ° C durante la noche.
    6. Purificar las resultantes IONPs conjugado con Ab vía columna magnética con PBS (pH = 7.4, final [Fe] = 3,5 mmol) para eliminar los anticuerpos sin conjugar.
      1. Lave la columna magnética con PBS (1 mL). Coloque la columna en la placa magnética y agregar solución IONP.
      2. Lavar la columna magnética con PBS (1 mL) otra vez. Retire la columna magnética placa magnética. Añadir PBS a la columna y recoger la solución. Conservar a 4 ° C
  3. encapsulado de 1,1 fluorescente ' - Dioctadecyl - 3,3,3 ', 3 '-tinte Tetramethylindocarbocyanine perclorato (DiI) en el recubrimiento de poliacrílico (PAA) el ácido de las IONPs de anticuerpo conjugado con una método de difusión del solvente.
    1. A 4 mL de las IONPs, añadir gota a gota 2.0 μL de colorante DiI (2 mmol) en 100 μl de DMSO con mezcla continua a 1100 rpm.
    2. Dializarse la solución resultante (MWCO 6-8 KDa, 12 h) contra PBS, creando una solución de MFnS final con una concentración final de hierro [Fe] = 2 mmol.
  4. Caracterización de MFnS
    1. para el análisis espectrofotométrico, usar un lector de placas para detectar encapsulado DiI tinte con la emisión de fluorescencia a 595 nM.
    2. Dispersión dinámica de luz
      1. Coloque una muestra de la solución de MFnS en zetasizer para determinar el tamaño promedio y la carga superficial de los MFnS.
        Nota: Aquí, el tamaño promedio y la carga superficial de MFnS funcional fueron encontrados para ser 77.09 nm y-22.3 mV, respectivamente.

2. Bacteriana cultivo y preparación de solución Stock

    1. cultivo bacteriano
    2. hidratar un pellet liofilizado (e. coli O157: H7) en 1 mL de caldo nutritivo y luego añadir un adicional 5 mL de caldo.
    3. Aplicar 100 μl de esta solución en una placa de agar y raya utilizando un asa de inoculación estéril, seguido por incubación a 37 ° C por 24 h.
    4. Después de 24 h, seleccionar una colonia aislada de la placa de agar y añadirlo a una 15 mL de caldo de cultivo. Incubar a 37 ° C durante 4-6 h, mientras el valor de densidad óptica (absorbancia a 600 nm).
    5. Una vez que se obtiene un valor de densidad óptica de 0.1, dejar de cultivar y realizar diluciones seriadas.
  1. Diluciones seriadas
    1. Agregar 900 μl de caldo nutritivo a los ocho tubos de microcentrífuga estéril.
    2. Agregar 100 μl de la suspensión bacteriana en el primer tubo (dilución 10 -1).
    3. Tomar 100 μl del primer tubo y añade a la segunda, para obtener una dilución de 10 -2. Continuar este patrón para los tubos restantes, terminando con una dilución final de 10 -8.
    4. Transferir 100 μl de cada tubo para separar las placas de agar e incubar por 24 h a 37 ° C.
    5. Al día siguiente, contar las colonias formando unidades (UFC) en cada placa. Seleccione la placa con ~ 100 UFC. Utilizar las diluciones correspondientes para experimentos adicionales (100 μl = ~ 100 unidades formadoras de colonias).
      Nota: Aquí es la dilución 10 -6 que dio lugar a la UFC de ~ 100.

3. Rápida detección de E. coli O157: H7 con MFnS

  1. Spike diversas soluciones de PBS (1 X, pH 7,4, 300 μL) con cantidades crecientes de la población bacteriana de 10 -6, resultando en UFC oscila entre 1-100. Agregue una cantidad consistente de MFnS (100 μL) a estas soluciones.
  2. Crear una solución de referencia que contiene solamente PBS (1 X, pH 7,4, 300 μL) y MFnS (100 μL).
  3. Incubar soluciones durante 30 min a 37 ° C y luego déjelos enfriar a temperatura ambiente.
  4. Transferencia de soluciones individuales a la relaxometer magnética (Tesla 0,47) y grabamos cambios en tiempos de relajación (T2) en relación con el UFC en cada solución.
    1. Registrar cambios en los valores de T2, comenzar midiendo el valor de T2 de la solución de referencia que contiene solamente PBS y MFnS. Relaxometer
      1. lugar la solución en el magnético. Abra el software respectivo, seleccione la " T2 relajación " programación y oprima " medida. "
    2. siguiendo la colección de la línea de base de T2, medir los valores de T2 de las soluciones adicionales que se añadieron varios concentraciones de bacterias.
      Nota: El cambio en T2 es equivalente a base T2 restada de la T2 claveteados.
  5. Extraer muestras de la relaxometer magnética y centrifugar los tubos a 2880 x g durante 10 minutos
  6. Decantar el sobrenadante y resuspender el pellet bacteriano en 100 μl de PBS (1 X, pH 7.4).
  7. Añadir 80 μl de cada resuspensión a una placa de 96 pocillos e intensidades de fluorescencia récord a 595 nM.
    Nota: La prueba puede repetirse utilizando diferentes solventes como agua, leche y otros, como se describe en la sección de resultados

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Representative Results

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El mecanismo de acción de MFnS está representado en la figura 1. El agrupamiento de MFnS alrededor de la superficie de contaminantes bacterianas interfiere con las interacciones entre la magnetic cores de los MFnS y los núcleos de hidrógeno circundante. Como resultado de este agrupamiento, magnética relajación aumentan de valores. A medida que aumenta la concentración de contaminantes bacterianos, agrupamiento reduce, y el cambio en los valores de T2 disminuye. Por lo tanto, la adición de una modalidad fluorescente es crucial. La concentración bacteriana aumenta, la fuerza de la señal fluorescente producida por MFnS aumenta, permitiendo la detección sensible de bacterias contaminantes en ambos rangos de baja y alta concentración.

Siguiendo el protocolo,16 MFnS fueron sintetizados y probaron en soluciones de PBS (1 X, pH 7,4). La modalidad inicial utilizada para la detección, de relajación magnética, fue utilizada para registrar cambios en los valores de T2. Según el protocolo, las muestras se centrifugaron a continuación Pellet se resuspendió y se recogieron datos de fluorescencia. En la figura 2se presentan los correspondientes ΔT2 y valores de emisión de fluorescencia. Como se muestra, el valor de ΔT2 fue mayor en concentraciones más bajas de contaminación bacteriana y había alcanzado la saturación en aproximadamente 20 UFC. Emisión de fluorescencia, por otra parte, se convirtió en más exacta en > 20 UFC, mostrando la importancia de la combinación de estas dos modalidades. Después de estos ensayos primarios, se realizaron pruebas similares en medios complejos, incluyendo la leche y el agua del lago. Esto se hace para asegurar que los nanosensores son todavía eficaces en medios más complejos. Los datos obtenidos de estos ensayos se presentan en la figura 3 y son muy similares a los ensayos realizados en PBS. Esto verifica que estos nanosensores siendo eficaces en medios complejos.

Después de confirmar que MFnS puede detectar la presencia de contaminantes bacterianos en medios simples y complejos, entonces se realizaron una serie de pruebas para determinar el nivel de especificidad por los nanosensores. Para ello se incubaron MFnS en soluciones que contengan blanco bacterias, bacterias muertas de calor blanco, no bacterias (no patógenas e. coli y S. typhimurium) y una mezcla. Esto fue sólo un ensayo de especificidad, la recogida de datos de relajación magnética solo era suficiente, y los datos correspondientes se presentaron en la figura 4. Como puede verse, los MFnS limitado sólo a e. coli O157: H7, en vivo y no a las otras bacterias muertas por calor o no. Este nivel de especificidad se atribuye a los anticuerpos conjugados dirigidos a y además confirma que MFnS serán eficaces en la detección de contaminantes patógenos específicos, aún cuando en la presencia de especies bacterianas no patógenas.

Figure 1
Figura 1 : Mecanismo de detección fluorescente magneto. Representación esquemática de la síntesis de MFnS y el mecanismo de doble modal de detección bacteriana. Después de un período de incubación corto (30 min), MFnS son capaces de detectar sensible la bacteria de destino mediante una combinación de resonancia magnética y la emisión de fluorescencia. Agrupamiento de MFnS alrededor de la superficie de contaminantes bacterianos provoca cambios en los valores de relajación magnética, que son detectables por un relaxometer magnético. Además, se pueden recoger las señales fluorescentes de MFnS directamente vinculado a los contaminantes bacterianos. Esto proporciona una plataforma de detección de doble modal capaz de contaminantes bacterianos de detección en ambos rangos de baja y alta concentración. 16 esta figura ha sido modificada con permiso de. 16

Figure 2
Figura 2 : Prueba de concepto. A) datos de relajación magnético (ΔT2) primero fue recopilados de las diluciones de e. coli O157: H7 (1-100 UFC) en solvente de PBS (1 X, pH = 7,4). Señor la detección de bacterias era altamente sensible en menores recuentos de UFC (inserción: desde UFC 1-20). Sin embargo, las lecturas de ΔT2 se saturación en altas concentraciones bacterianas (> 20 CFU), que indica que el Señor es más valioso para la detección y cuantificación de la contaminación bacteriana inicial. B) datos de emisión de fluorescencia desde el mismo tacon soluciones de PBS (inserción: parcela de linealidad). Los resultados mostraron que el método de detección de fluorescencia es más sensible en mayores recuentos de UFC, mientras que carece de sensibilidad para las muestras bajo de UFC. Juntos, estos datos demuestran la capacidad de las modalidades magnéticas y fluorescentes para detectar y cuantificar la contaminación bacteriana en temprano y tardío-etapas de contaminación bacteriana. 16 valores promedio de tres mediciones son representados ± error estándar. Esta figura se ha modificado con permiso de. 16

Figure 3
Figura 3 : Detección de bacteria en medios complejos. Relajación magnética ΔT2 datos recogidos de los medios de comunicación más complejas, incluyendo A) lago agua y B) leche entera. Similar a los datos recogidos de las anteriores soluciones de PBS, se observó que la detección de bacterias contaminantes era más sensible en el rango de 1-20 UFC (inserciones). Correspondientes datos de emisión de fluorescencia se recogieron para el C) agua del lago y D) muestras de leche (inserciones: parcelas de linealidad), que demostró mayor sensibilidad con el aumento de los recuentos de UFC. Una vez más, estos datos demuestran la eficacia con que cada modalidad complementa al otro y validar su capacidad de permanecer funcional en medios complejos. 16 valores promedio de tres mediciones son representados ± error estándar. Esta figura se ha modificado con permiso de. 16

Figure 4
Figura 4 : Especificidad de MFnS. La especificidad de MFnS se evaluó mediante análisis Señor en soluciones de caldo nutritivo conteniendo A) un número de Cruz-contaminantes bacterianos y mezcla y B) calor-inactivación de e. coli O157: H7. Como se observa, es claro que los nanosensores no tienen poco o ningún enlace con bacterias no dirigida y son todavía capaces de detectar las bacterias objetivo en presencia de otros contaminantes, asegurando que esta forma de evaluación sería a través deble para el uso en medios complejos que contienen un número de especies bacterianas no patógenas. Se realizaron pruebas de especificidad de C) adicionales sintetizando MFnS con el anticuerpo de un isotipo (círculos rojos: Anti -e. coli O111), que dio lugar a poco que no vinculante respecto a la O157: H7 conjugado anticuerpo MFnS (cuadrados negros). Estos datos demuestran que MFnS solamente reaccionan con las bacterias objetivo viable, además verificar su eficacia como una plataforma de diagnóstico point of care. 16 valores promedio de tres mediciones son representados ± error estándar. Esta figura se ha modificado con permiso de. 16

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Discussion

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Este protocolo ha sido diseñado para producir MFnS completamente funcional como simplemente como sea posible. Sin embargo, hay muchos puntos claves en el que alteración del Protocolo puede ser útil, dependiendo de la finalidad del usuario. Por ejemplo, el uso de diferentes anticuerpos permitiría atacar muchos otros patógenos. Además, este Protocolo no se limita a la utilización de anticuerpos como dirigidos a moléculas. Cualquier molécula que tiene afinidad de Unión específicos para patógenos de destino, tales como receptores de las células huésped, puede usarse también como orientación de las moléculas. Como la molécula dirigida a amina primaria o el grupo alcohol, o puede ser funcionalizada para tener uno, puede ser conjugado con la superficie de las nanopartículas de óxido de hierro según la EDC/NHS Conjugación química figuran en el protocolo. En segundo lugar, se puede variar la cantidad de MFnS utilizado en cada solución de detección. Es importante usar suficiente para que el valor de T2 para la solución de referencia (contiene solo solvente y nanosensor sin patógeno blanco) es en el rango de 100-250 ms. Si el valor de referencia está por debajo de 100, entonces los cambios en los valores de T2 será menos sensibles , debido a la sobreabundancia de nanosensor. Para levantar la línea base valor de T2, reducir la cantidad de nanosensor en solución. Si, sin embargo, la línea de base es superior a 250, llega a ser excesivamente sensible, y falsos positivos pueden llegar a ser más probables. Por estas razones, se sugiere apuntar para una solución de referencia T2 valor entre 100-250 ms.

Limitaciones actuales del presente Protocolo, al considerar su uso como un punto de atención de diagnóstico, son la dependencia de la actual relaxometer magnético de sobremesa. Mientras que eficaz y estable, esta plataforma de relajación magnética podría reducirse de tamaño para aumentar su portabilidad. Esto aumentaría la facilidad con la que esta plataforma podría ser utilizada en diferentes ambientes, como en fuentes de agua o en los mercados de comestibles, para la efectiva detección bacteriana in situ. Esto también podría reducir el costo de esta máquina, lo que es más factible para la detección de patógenos de la punto-de-cuidado.

En cuanto a la enfermedad diagnóstico y patógeno detección en entornos de bajos recursos, esta plataforma tiene el potencial para ser más eficaz que la actual patógeno diagnóstico técnicas utilizadas hoy en día, incluyendo PCR y ELISA. Aunque estas técnicas tradicionales han demostrado para ser eficientes en gran parte, son altamente compleja, costosa y lenta. Como tal, es una necesidad de una plataforma de diagnóstico precisos que podría desarrollarse para su uso en entornos de bajos recursos para la detección del punto de atención de agentes patógenos y diagnóstico de enfermedades. Esta plataforma es relativamente sencillo de usar, rentable y rápido. Aparte de los costos de puesta en marcha inicial de las máquinas necesarias (relaxometer y la placa del lector), los MFnS reales son relativamente baratos y muy estable. Además, la colección de valores de T2 es simple y no requiere de un técnico de laboratorio profesional.

En el futuro, perseguirá su colaboración con los ingenieros químicos y biológicos para el diseño de un dispositivo más portátil, de mano que podría ser utilizado para la detección magnética y fluorescente de contaminación bacteriana con MFnS. El desarrollo de un dispositivo más pequeño ayudaría a reducir los costos asociados con esta plataforma de detección aún más y aumentar su eficacia en el campo. Además, esta plataforma tiene el potencial para ser utilizado para analizar la eficacia de desarrollo de agentes biocidas. Como se muestra en nuestros datos, nuestros MFnS eran solamente capaces de enlazar con las bacterias orientada a vivir y había producido poca o ninguna señal cuando se incuban con bacterias muertas por calor. Basado en esto, nuestra plataforma se podría utilizar para probar la efectividad de los candidatos de biocida, y planeamos explorar esto más en el futuro.

Pasos críticos en este protocolo incluyen la síntesis inicial de MFnS y colección de datos T2. Es importante purificar correctamente los MFnS para asegurarse de que anticuerpos flotante no interfieran con colección de datos T2. Además, la cantidad de MFnS en cada muestra de prueba debe ser coherente, como cambios en la concentración de MFnS alterará los valores T2, correr el riesgo de falsos positivos/negativos.

En conclusión, los MFnS son un nuevo paso adelante en la lucha contra la contaminación bacteriana y se desarrolle como la selección de patógenos adicionales se logra y el diseño de máquinas más portátiles que se persiguieron. El bajo costo y baja complejidad asociados con el uso de MFnS hace un candidato viable para ser utilizado para la detección in situ de contaminación bacteriana. Mientras que la síntesis de estos nanosensores requiere una preparación cuidadosa, su uso actual es relativamente simple y les da el potencial para reducir enfermedades transmitidas por el agua y los alimentos. Con mayor desarrollo, la implementación de estos nanosensores puede verse en la investigación de reservorios de agua y producidos comercialmente alimentos en sitios de empaque, puntos de venta y quizás incluso casas.

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Disclosures

La aplicación demostrada de esta nanotecnología aún no es aprobada por la FDA.

Acknowledgments

Este trabajo es apoyado por P20GM103418 K INBRE, Kansas soja Comisión (KSC/PSU 1663), ACS PRF 56629-UNI7 y PSU polímero química Inicio fondo todos SS. Agradecemos al camarógrafo de la Universidad, el Sr. Jacob Anselmi, por su destacada labor con el video. También agradecemos al Sr. Roger Heckert y Sra. Katha Heckert por su generoso apoyo para la investigación.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ferrous Chloride Tetrahydrate Fisher Scientific I90-500
Ferric Chloride Hexahydrate Fisher Scientific I88-500
Ammonium Hydroxide Fisher Scientific A669S-500
Hydrochloric Acid Fisher Scientific A144S-500
Polyacryllic Acid Sigma-Aldrich 323667-100G
EDC Thermofisher Scientific 22980
NHS Fisher Scientific AC157270250
Anti-E. coli O111 antibody  sera care 5310-0352
Anti-E. coli O157:H7 antibody [P3C6]  Abcam ab75244
DiI Stain Fisher Scientific D282
Nutrient Broth Difco 233000
Freeze-dried E. coli O157:H7 pellet ATCC 700728
Magnetic Relaxomteter  Bruker mq20
Zetasizer Malvern NANO-ZS90
Plate Reader  Tecan Infinite M200 PRO
Magnetic Column  QuadroMACS 130-090-976
Centrifuge Eppendorf 5804 Series
Centrifuge (accuSpin Micro 17) Fisher Scientific 13-100-676
Floor Model Shaking Incubator SHEL LAB SSI5
Analytical Balance Metler Toledo ME104E
Digital Vortex Mixer Fisher Scientific 02-215-370
Open-Air Rocking Shaker Fisher Scientific 02-217-765

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Patógenos de transmisión alimentaria proyección utilizando Magneto-fluorescente Nanosensor: Detección rápida de <em>e. Coli</em> O157: H7
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Shelby, T., Sulthana, S., McAfee, J., Banerjee, T., Santra, S. Foodborne Pathogen Screening Using Magneto-fluorescent Nanosensor: Rapid Detection of E. Coli O157:H7. J. Vis. Exp. (127), e55821, doi:10.3791/55821 (2017).More

Shelby, T., Sulthana, S., McAfee, J., Banerjee, T., Santra, S. Foodborne Pathogen Screening Using Magneto-fluorescent Nanosensor: Rapid Detection of E. Coli O157:H7. J. Vis. Exp. (127), e55821, doi:10.3791/55821 (2017).

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