Name: Optik Algılama E. coli Bakteri (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-11-20T17:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 22 s
Description: Keşfedin, nanoyapılı gözenekli silikon tabanlı etiketsiz optik biyosensör ile E. coli bakterilerinin hızlı tespiti için monoklonal antikor immobilizasyonu yöntemini. Bu teknik çevresel izleme ve gıda güvenliği alanlarında uygulanabilir.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma, İsrail Bilim Vakfı (hibe No 1118-1108 ve hibe No 1146-1112) ve Minna Kroll Memorial Araştırma Fonu tarafından desteklenmiştir. ES minnetle Russell Berrie Nanoteknoloji Enstitüsü&#39;nün mali desteği kabul eder.

1.. Oksidize Gözenekli SiO 2 hazırlanması <ol><li> Sabit akımda 30 saniye boyunca, sulu HF ve mutlak etanol 3:1 (v / v) çözelti içinde Etch Si gofret (tek taraflı &lt;100&gt; yüzünde parlatılmış ve ağır katkılı, p-tipi, 0.0008 Ω · cm) 385 mA / cm 2 yoğunluğu. HF oldukça aşındırıcı sıvı ve aşırı dikkatle ele alınması gerektiğini unutmayın. </li><li> Mutlak etanol ile elde edilen gözenekli Si (PSI) filmin yüzeyi birkaç kez duruladıktan sonra, bir kuru azot gazı altında kuru filmler. </li><li> Havadaki 1 saat boyunca 800 ° C (rahatsız edecek, 1 saat boyunca fırında bırakmak, 800 ° C&#39;ye kadar ısıtmak, oda sıcaklığında, fırın içindeki numuneyi bir tüp fırın içinde taze kazınmış PSi örnekleri okside ve fırın) Sadece oda sıcaklığında fırından örnekleri çıkarın. </li></ol> 2. PSiO 2 iskelelerinin Biofunctionalization <ol><li> Oksitlenmiş psi (PSi inkübeO 2) merkaptopropil 1 saat (toluen trimetoksisilan-3)% 95 (MPTS) çözeltisi (108 mM) örneği. </li><li> , Tolüen, metanol ve aseton ile muamele edilmiş silan PSiO 2 örnek yıkayınız, kuru Bir kuru azot gazı altında. </li><li> 100 mM PEO-iodoasetil biotin solüsyonu 1 ml, 30 dakika için silan-modifiye PSiO 2 örnek inkübe edin. </li><li> 0.1 M fosfat tamponlu tuz (PBS) çözeltisi ile birkaç kez biyotin ile tedavi edilen PSiO 2 örnek durulayın. </li><li> 100 ug / ml streptavidin (SA) çözeltisi 1 ml, 30 dakika boyunca biyotin ile modifiye edilmiş PSiO 2 örnek inkübe edin. </li><li> 0.1 M PBS solüsyonu birkaç kez ile SA-tedavi PSiO 2 örnek durulayın. </li><li> 100 ug / ml biyotinile E: 1 ml, 30 dakika için sonuçtaki SA-değiştirilmiş PSiO 2 örnek inkübe coli monoklonal antikor (immunoglobulin G, IgG) çözelti ya da 100 ug / ml biyotinile edilmiş tavşan-IgG&#39;si ile (bir monoklonal antikor için bir model olarak). </li></ol> 3. Floresan Etiketleme ve Floresan Mikroskopi <ol><li> 15 ug / ml floresan (FITC) ile IgG-tadil edilmiş yüzeyler inkübe edin, 40 dakika için anti-tavşan IgG etiketlendi ve 15 ug / ml floresan (FITC) ile birlikte bir kontrol olarak anti-fare IgG etiketlendi. </li><li> 0.1 M PBS çözeltisi ile birkaç kez değiştirilmiş örnekleri durulayın. </li><li> Flöresanlı bir mikroskop altında örnekleri inceleyin. </li></ol> 4. Bakteriler Culture <ol><li> E. Yetiştirmek coli K12 Luria Bertani (LB) ortamı (: NaCI, maya ekstresi, 5 g 5 g, tripton ve 10 g deiyonize su, 1 L orta bileşimi) 5 ml, 10 ml bir tüp içinde bakteri. Bakteriler, gece boyunca 37 ° C&#39;de çalkalanarak inkübe </li><li> 600 nm&#39;lik bir dalga boyunda optik yoğunluk (OD) okuyarak, bakteri konsantrasyonu izleyin. LB ortamında gece boyunca büyütmeden sonra, bakteriyel konsantrasyonunu belirlemek için bir spektrofotometre kullanılarak OD 600 okuyun. Hücrelerin sayısı korkunç olduğunuOD 600 ölçümleri (1 OD 600 = 10 8 hücre / ml) ctly orantılıdır. </li></ol> 5. Bakteriler Algılama <ol><li> IgG-modifiye PSiO 2 ve düzgün PSiO 2 (kontrol olarak), ısmarlama bir Plexiglas akış hücresi örnekleri yerleştirin. Örnek yansıtma tüm ölçümler sırasında aynı noktada ölçülür sağlamak için akış hücresi düzeltildi. </li><li> E ile örnekleri inkübe Oda sıcaklığında 30 dakika boyunca coli K12 süspansiyonu (10 4 hücre / ml). Daha sonra 30 dakika boyunca v tuzlu su çözeltisi / ağ% 0.85 ile yıkanarak hücre bakteri süspansiyonu çıkarın. </li><li> Deney boyunca yansıtma veri değişiklikleri izler. Tüm optik ölçümler çevreleyen bir sulu gerçekleştirilebilir gerekir. Spectra bir CCD spektrometre kullanılarak toplanan ve daha önce 25,26 açıklandığı gibi hızlı Fourier, (FFT) uygulanarak analiz edilmelidir. </li><li> Üzerindeki bakteri varlığını doğrulamakbiyoalgılayıcı yüzeyi hemen biyo-algılayıcı deneyden sonra dik bir ışık mikroskobu altında örneklerin gözlenmesiyle. </li></ol>

<ol><li>Velusamy, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+overview+of+foodborne+pathogen+detection%3A+In+the+perspective+of+biosensors%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol.+Adv%22%5BJournal%5D)">An overview of foodborne pathogen detection: In the perspective of biosensors.</a> Biotechnol. Adv. 28 (2), 232-23 (2010).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Food+Microbiol.%3A+Fundamentals+and+Front%22">Food Microbiol.: Fundamentals and Front</a>. Doyle, M. P., Beuchat, L. R., Montville, T. J. 2, ASM Press. Washington. (2001).</li>
<li>Radke, S. M., Alocilja, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+microfabricated+biosensor+for+detecting+foodborne+bioterrorism+agents%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Sens.+J%22%5BJournal%5D)">A microfabricated biosensor for detecting foodborne bioterrorism agents.</a> IEEE Sens. J. 5 (4), 744(2005).</li>
<li>Glynn, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+and+emerging+molecular+diagnostic+technologies+applicable+to+bacterial+food+safety%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+of+Dairy+Technol%22%5BJournal%5D)">Current and emerging molecular diagnostic technologies applicable to bacterial food safety.</a> Int. J. of Dairy Technol. 59 (2), 126(2006).</li>
<li>Leonard, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+biosensors+for+detection+of+pathogens+in+food+and+water%5BTitle%5D)+AND+%22Enzyme+Microb.+Technol%22%5BJournal%5D)">Advances in biosensors for detection of pathogens in food and water.</a> Enzyme Microb. Technol. 32 (1), 3(2003).</li>
<li>Alvarez, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+a+porous+silicon+photonic+crystal+for+bacterial+cell-based+biosensing%5BTitle%5D)+AND+%22Physica+Status+Solidi+a-Applications+and+Materials+Science%22%5BJournal%5D)">Using a porous silicon photonic crystal for bacterial cell-based biosensing.</a> Physica Status Solidi a-Applications and Materials Science. 204 (5), 1439(2007).</li>
<li>Archer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+porous+silicon+microarray+for+DNA+hybridization+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Micro-+and+Nanosystems%22%5BJournal%5D)">Electrical porous silicon microarray for DNA hybridization detection.</a> Micro- and Nanosystems. 782, 385(2004).</li>
<li>Chan, S., Horner, S. R., Fauchet, P. M., Miller, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+Gram+Negative+Bacteria+Using+Nanoscale+Silicon+Microcavities%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Identification of Gram Negative Bacteria Using Nanoscale Silicon Microcavities.</a> J. Am. Chem. Soc. 123, 11797(2001).</li>
<li>Dancil, K. -P. S., Greiner, D. P., Sailor, M. J. Development of a Porous Silicon Based Biosensor. Canham, L. T., Sailor, M. J., Tanaka, K., Tsai, C. C. Proceedings of the Mat. Res. Soc. Symp, Boston, MA, 536, 557-562 (1999).</li>
<li>D'Auria, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanostructured+silicon-based+biosensors+for+the+selective+identification+of+analytes+of+social+interest%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys+-+Condens+Matter%22%5BJournal%5D)">Nanostructured silicon-based biosensors for the selective identification of analytes of social interest.</a> J Phys - Condens Matter. 18 (33), S2019(2006).</li>
<li>de Leon, S. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurons+culturing+and+biophotonic+sensing+using+porous+silicon%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Phys+Lett%22%5BJournal%5D)">Neurons culturing and biophotonic sensing using porous silicon.</a> Appl Phys Lett. 84 (22), 4361(2004).</li>
<li>Janshoff, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Macroporous+p-type+silicon+Fabry-Perot+layers.+Fabrication%2C+characterization%2C+and+applications+in+biosensing%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Macroporous p-type silicon Fabry-Perot layers. Fabrication, characterization, and applications in biosensing.</a> J. Am. Chem. Soc. 120 (46), 12108(1998).</li>
<li>Orosco, M. M., Pacholski, C., Miskelly, G. M., Sailor, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein-coated+porous+silicon+photonic+crystals+for+amplified+optical+detection+of+protease+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Protein-coated porous silicon photonic crystals for amplified optical detection of protease activity.</a> Adv. Mater. 18, 1393(2006).</li>
<li>Pacholski, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biosensing+using+porous+silicon+double-layer+interferometers%3A+reflective+interferometric+Fourier+transform+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Biosensing using porous silicon double-layer interferometers: reflective interferometric Fourier transform spectroscopy.</a> J. Am. Chem. Soc. 127 (33), 11636(2005).</li>
<li>Pacholski, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reflective+Interferometric+Fourier+Transform+Spectroscopy%3A+A+Self-Compensating+Label-Free+Immunosensor+Using+Double-layers+of+Porous+SiO2%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Reflective Interferometric Fourier Transform Spectroscopy: A Self-Compensating Label-Free Immunosensor Using Double-layers of Porous SiO2.</a> J. Am. Chem. Soc. 128, 4250(2006).</li>
<li>Sailor, M. J., Link, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Smart+Dust%3A+nanostructured+devices+in+a+grain+of+sand%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Comm%22%5BJournal%5D)">Smart Dust: nanostructured devices in a grain of sand.</a> Chem. Comm. , 1375(2005).</li>
<li>Schwartz, M. P., Alvarez, S. D., Sailor, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porous+SiO2+interferometric+biosensor+for+quantitative+determination+of+protein+interactions%3A+Binding+of+protein+a+to+immunoglobulins+derived+from+different+species%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Porous SiO2 interferometric biosensor for quantitative determination of protein interactions: Binding of protein a to immunoglobulins derived from different species.</a> Anal. Chem. 79 (1), 327(2007).</li>
<li>Schwartz, M. ichaelP., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+smart+petri+dish%3A+A+nanostructured+photonic+crystal+for+real-time+monitoring+of+living+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">The smart petri dish: A nanostructured photonic crystal for real-time monitoring of living cells.</a> Langmuir. 22, 7084(2006).</li>
<li>Stewart, M. P., Buriak, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemical+and+biological+applications+of+porous+silicon+technology%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Chemical and biological applications of porous silicon technology.</a> Adv. Mater. 12 (12), 859(2000).</li>
<li>Zhang, D., Alocilja, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+nanoporous+silicon-based+DNA+biosensor+for+the+detection+of+Salmonella+enteritidis%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Sens+J%22%5BJournal%5D)">Characterization of nanoporous silicon-based DNA biosensor for the detection of Salmonella enteritidis.</a> IEEE Sens J. 8 (5-6), 775(2008).</li>
<li>Bonanno, L. M., Segal, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanostructured+porous+silicon-polymer-based+hybrids%3A+from+biosensing+to+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Nanostructured porous silicon-polymer-based hybrids: from biosensing to drug delivery.</a> Nanomedicine. 6 (10), 1755(2011).</li>
<li>Jane, A., Dronov, R., Hodges, A., Voelcker, N. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porous+silicon+biosensors+on+the+advance%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Porous silicon biosensors on the advance.</a> Trends Biotechnol. 27 (4), 230(2009).</li>
<li>Li, S., Huang, J., Cai, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+porous+silicon+optical+microcavity+for+sensitive+bacteria+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">A porous silicon optical microcavity for sensitive bacteria detection.</a> Nanotechnology. 22 (42), 425502(2011).</li>
<li>Massad-Ivanir, N., Shtenberg, G., Segal, E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMassad-Ivanir%2C+N+%22Nano+Bio-Technology+for+Biomedical+and+Diagnostics+Research%22">Nano Bio-Technology for Biomedical and Diagnostics Research</a>. Zahavy, E., Ordentlich, A., Yitzhaki, S., Shafferman, A. 733, Springer. Netherlands. (2012).</li>
<li>Massad-Ivanir, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+Nanostructured+Porous+SiO2+Surfaces+for+Bacteria+Detection+via+%22Direct+Cell+Capture%22%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Engineering Nanostructured Porous SiO2 Surfaces for Bacteria Detection via "Direct Cell Capture".</a> Anal. Chem. 83 (9), 3282-32 (2011).</li>
<li>Massad-Ivanir, N., Shtenberg, G., Zeidman, T., Segal, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Construction+and+characterization+of+porous+SiO2%2Fhydrogel+hybrids+as+optical+biosensors+for+rapid+detection+of+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Funct+Mater%22%5BJournal%5D)">Construction and characterization of porous SiO2/hydrogel hybrids as optical biosensors for rapid detection of bacteria.</a> Adv Funct Mater. 20 (14), 2269-22 (2010).</li>
<li>Mathew, F. P., Alocilja, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porous+silicon-based+biosensor+for+pathogen+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens.+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Porous silicon-based biosensor for pathogen detection.</a> Biosens. Bioelectron. 20 (8), 1656(2005).</li>
<li>Ouyang, H., Archer, M., Fauchet, P. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aOuyang%2C+H+%22Frontiers+in+Surface+Nanophotonics%22">Frontiers in Surface Nanophotonics</a>. 133, 49(2007).</li>
<li>Ouyang, H., DeLouise, L. A., Miller, B. L., Fauchet, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Label-free+quantitative+detection+of+protein+using+macroporous+silicon+photonic+bandgap+biosensors%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Label-free quantitative detection of protein using macroporous silicon photonic bandgap biosensors.</a> Anal. Chem. 79 (4), 1502-15 (2007).</li>
<li>Hermanson, G. T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHermanson%2C+GT+%22Bioconjugate+Techniques%22">Bioconjugate Techniques</a>. , 1st, Academic Press. (1996).</li>
<li>Piervincenzi, R. T., Reichert, W. M., Hellinga, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+engineering+of+a+single-chain+antibody+fragment+for+surface+immobilization+in+an+optical+biosensor%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+and+Bioelectronics%22%5BJournal%5D)">Genetic engineering of a single-chain antibody fragment for surface immobilization in an optical biosensor.</a> Biosensors and Bioelectronics. 13 (3-4), 305(1998).</li>
<li>Saerens, D., Huang, L., Bonroy, K., Muyldermans, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antibody+Fragments+as+Probe+in+Biosensor+Development%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors%22%5BJournal%5D)">Antibody Fragments as Probe in Biosensor Development.</a> Sensors. 8 (8), 4669(2008).</li>
<li>Shtenberg, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Picking+up+the+Pieces%3A+A+Generic+Porous+Si+Biosensor+for+Probing+the+Proteolytic+Products+of+Enzymes%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Picking up the Pieces: A Generic Porous Si Biosensor for Probing the Proteolytic Products of Enzymes.</a> Anal. Chem. 85 (3), 1951(2013).</li>
<li>Bonanno, L. M., DeLouise, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Steric+Crowding+Effects+on+Target+Detection+in+an+Affinity+Biosensor%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Steric Crowding Effects on Target Detection in an Affinity Biosensor.</a> Langmuir. 23 (10), 5817(2007).</li>
<li>Banada, P. P., Bhunia, A. K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBanada%2C+PP+%22Principles+of+Bacterial+Detection%3A+Biosensors%2C+Recognition+Receptors+and+Microsystems%22">Principles of Bacterial Detection: Biosensors, Recognition Receptors and Microsystems</a>. Mohammed, E., Zourob, S., Turner, A. P. F. , Springer. 567(2008).</li>
<li>Poma, A., Whitcombe, M., Piletsky, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPoma%2C+A+%22Designing+receptores+for+the+next+generation+of+biosensors%22">Designing receptores for the next generation of biosensors</a>. Whitcombe, M. J., Piletsky, S. A. , Springer. 105(2013).</li>
<li>Dudak, F. C., Boyaci, I. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+an+immunosensor+based+on+surface+plasmon+resonance+for+enumeration+of+Escherichia+coli+in+water+samples%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Res.+Int%22%5BJournal%5D)">Development of an immunosensor based on surface plasmon resonance for enumeration of Escherichia coli in water samples.</a> Food Res. Int. 40 (7), 803(2007).</li>
<li>Dudak, F. C., Boyaci, I. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+and+label-free+bacteria+detection+by+surface+plasmon+resonance+%28SPR%29+biosensors%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechn+J%22%5BJournal%5D)">Rapid and label-free bacteria detection by surface plasmon resonance (SPR) biosensors.</a> Biotechn J. 4 (7), 1003(2009).</li>
<li>Skottrup, P. D., Nicolaisen, M., Justesen, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+on-site+pathogen+detection+using+antibody-based+sensors%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens.+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Towards on-site pathogen detection using antibody-based sensors.</a> Biosens. Bioelectron. 24 (3), 339(2008).</li>
<li>Taylor, A. D., Ladd, J., Homola, J., Jiang, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTaylor%2C+AD+%22Principles+of+Bacterial+Detection%3A+Biosensors%2C+Recognition+Receptors+and+Microsystems%22">Principles of Bacterial Detection: Biosensors, Recognition Receptors and Microsystems</a>. , Springer. 83(2008).</li>
</ol>

Yazarlar herhangi bir mali çıkarlarını beyan.

Bir PSiO 2 nano (bir Fabry-Perot ince film) dayalı bir etiket içermeyen optik immunosensor, fabrikasyon ve bakteri tespiti için bir biyosensör olarak potansiyel uygulanabilirliği doğrulanmıştır. Değişiklikler ve sorun giderme Bir immunosensor tasarımı en önemli sorunlardan biri de biyosensör duyarlılık 31,32 bir azalmaya yol açabilir katı substrat üzerine birikimi ve modelleme sırasında istenmeyen yapı değişikliklere karşı antikor duyarlılığıdı...

Patojenik bakterilerin erken ve doğru tespit gıda ve su güvenliği, çevresel izleme ve nokta-bakım teşhis 1 için son derece önemlidir. Geleneksel mikrobiyoloji teknikleri zaman zahmetli, alıcı, ve &quot;gerçek-zamanlı&quot; veya laboratuvar ortamı dışında mikroorganizmaları tespit yeteneğinden yoksun olarak, biyosensörler bu zorlukların 2-5 karşılamak için gelişmektedir. Son yıllarda, gözenekli Si (PSI) sensörler ve biyosensör 6-20 tasarımı için umut verici bir platform olarak ortaya çıkmıştır. Geçtiğimiz on yıl içinde PSi-tabanlı optik sensörler ve biyohissedicilerin ilgili çok sayıda çalışmalar 21,22 yayınlandı. Nano yapılı PSi tabaka tipik olarak, tek-kristal Si gofret anodik elektro-kimyasal bir dağlama aracılığı ile imal edilmektedir. Elde edilen nano PSi gibi büyük yüzeyi ve serbest hacmi olarak çok avantajlı özellikler sergiler, kontrol edilebilir ve ayarlanabilir boyutları Opti gözenekcal özellikleri 10,16. Böyle fotolüminesans 8,11 ve beyaz ışık yansıtma tabanlı interferometri 7,19 olarak PSi tabakasının optik özellikleri, çevresel şartlardan etkilenmektedir. Fotolüminesans spektrumda bir modülasyon veya yansıtma spektrumu dalga boyu 10 bir kayma olarak gözlenen film, ortalama kırılma endeksi bir değişiklik ile, gözenekli tabaka sonuçları içinde konuk moleküllerin / hedef analitlerin Capture. PSi optik biyosensör teknolojisinde büyük yenilik olsa da, bakteri tespiti 6,8,20,23-29 için PSi-tabanlı platformlarda sadece birkaç raporlar vardır. Buna ek olarak, bu proof-of-concept çalışmaların çoğu &quot;dolaylı&quot; bakteriler tespit göstermiştir. Bu durumda, hücre, genellikle önce lizis üzerinde çalışılan bakteriler 29 karakteristik hedeflenen protein / DNA fragmanları elde etmek için gereklidir. Bizim yaklaşım doğrudan hedef bakteri yakalamak içinPSi biyosensöründeki üzerine hücreler. Bu nedenle, hedef bakteri için özel olan monoklonal antikorlar, gözenekli yüzey üzerine immobilize edilir. , Antikor-antijen etkileşimleri yoluyla, bakteri hücrelerinin bağları, biyosensör yüzeyine yansıtma spektrumu 24-26 genliği (yoğunluk) içinde değişikliklere sebep olur. Bu çalışmada, bir optik PSi bazlı biyosensör yapımı hakkında rapor ve Escherichia coli tespiti (E. coli) (model mikroorganizma olarak kullanılan) K12 bakteri. Izlenmesi için bir etiket içermeyen biyo-algılayıcı platformu olarak uygulanmasını göstermek optik sinyal nedeniyle Fabry-Perot ince film girişim (Şekil 1A) için PSi nano yansıyan ışıktır. Işık genlik / yoğunluğundaki değişiklikler hızlı algılama ve bakterilerin miktarının sağlayan, biyosensör yüzeyi üzerine hedef bakteri hücrelerinin spesifik hareketsizliğe bağlı olarak ilişkilidir.

<table><tbody><tr><td>Si gofret</td><td>Siltronix Corp.</td><td></td><td>Yüksek B katkılı, p-tipi, 0.0008 &Omega;-cm direnç, < 100 >mM</td></tr> Na<tr><td>2HP<O>sub4 ve 68 mM NaCl'nin Milli-Q suda (18,2 M&Omega;) çözülmesiyle hazırlanan Merck 101513 Etanol mutlak Merck 818760 PBS tampon çözeltisi (pH 7.4) 17 mM NaH2PO4 ve 68 mM NaCl çözülerek hazırlanır.</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>0.85 g NaCl'nin 100 ml Milli-Q suda (18.2 M&Omega;) çözülmesiyle hazırlanan</td> <td>tuzlu %0.85 w/v</td><td></td><td></td></tr><tr><td>% 95 (3-Merkaptopropil) trimetoksisilan (MPTS)</td> <td>Sigma Aldrich Kimyasalları</td><td>175617</td><td></td></tr><tr><td>PEO-iyodoasetil biyotin</td><td>Sigma Aldrich Kimyasalları</td><td>B2059</td><td></td></tr><tr><td>Streptavidin (SA)</td> <td>Jackson ImmunoResearch Labs Inc.</td><td>016-000-114</td><td></td></tr><tr><td>Floresein (DTAF)-streptavidin</td><td>Jackson İmmünoAraştırma Laboratuvarları A.Ş.</td><td>016-010-084</td><td></td></tr><tr><td>Biyotinile tavşan IgG</td><td>Jackson İmmünoAraştırma Laboratuvarları A.Ş.</td><td>011-060-003</td><td></td></tr><tr><td>Floresan etiketli anti-tavşan IgG Jackson</td><td>ImmunoResearch Labs, Inc.</td><td>111-095-003</td><td></td></tr><tr><td>Floresan etiketli anti-fare IgG</td><td>Jackson ImmunoResearch Labs, Inc.</td><td>115-095-003</td><td></td></tr><tr><td>Biyotinile E. coli antikoru</td><td>Jackson ImmunoResearch Labs Inc.</td><td>1007</td><td></td></tr><tr><td>E. coli (K-12),</td><td></td><td></td> <td>Technion'dan Prof. Sima Yaron tarafından cömertçe tedarik edilmiştir</td></tr></tbody></table>

optik algılama e. coli bakteri

Optical Detection of E. coli Bacteria by Mesoporous Silicon Biosensors

<html> Nano yapılı bir gözenekli Si göre bir etiket içermeyen optik biyosensör model bir mikroorganizma olarak, Escherichia coli K12 bakterilerin hızlı yakalanması ve teşhisi için tasarlanmıştır. Incelenen numunenin (hücre lizizi ile) herhangi bir ön-muamele gerekli iken biosensor, kendi yüzeyi üzerine hedef bakteri hücrelerinin doğrudan bağlanma dayanır. Bir gözenekli Si ince film biyosensör optik dönüştürücü eleman olarak kullanılır. Beyaz ışık aydınlatma altında, gözenekli katman kendi yansıtma spektrumu iyi bir çözüme Fabry-Perot saçak desenleri görüntüler. Hızlı Fourier tek bir zirve yansıtma veri sonuçlarına (FFT) dönüşümü uygulamak. FFT tepe yoğunluğuna değişiklikler izlenir. Bu nedenle, hedef bakteri, bir antikor-antijen etkileşimleri yoluyla bir biyo-algılayıcı yüzeyi üzerine yakalama bakteri ek bir &quot;gerçek zamanlı&quot; gözlem için izin FFT piklerin yoğunluğu ölçülebilir bir değişiklik, neden olur. nt &quot;&gt; elektrokimyasal anotlama işlemi ile imal edilmiş gözenekli Si film, hedef bakterilere özel monoklonal antikorlar ile konjuge edilir. Hareketsizleştirme, immunoactivity ve antikor özgüllüğü floresan etiketleme deneyleri ile teyit edilir. biyosensör için ortaya çıktığında Hedef bakteri, hücreler direkt olarak antikor ile modifiye edilmiş gözenekli Si yüzeyi üzerine yakalanır. Bunlar, belli olaylar yakalama biyosensör ince film optik girişim spektrumu yoğunluk değişikliklere neden olmaktadır. Bunların biyosensörler (saptama, nispeten düşük bakteri konsantrasyonu algılayabilir olduğunu göstermektedir Bir saatten az 10 4 hücre / ml) sınırı.

Protokol metin bölümünde açıklandığı gibi oksitlenmiş PSi (PSiO 2) filmler hazırlanır. Şekil 1B, termal oksidasyon sonra elde edilen PSi filmin yüksek çözünürlüklü taramalı elektron mikroskobu görüntüsüdür. PSiO 2 kat 30-80 nm aralığında bir çapı olan iyi tanımlanmış silindirik gözenekler ile karakterize edilir. Monoklonal antikor (IgG) molekülleri, bir biotin-SA sistemi ile birlikte iyi kurulmuş bir silanizasyon teknolojisi kullanılarak PSiO 2</su...

Bakterilerin hızlı tespiti için bir etiket içermeyen optik biyosensör sokulur. Biosensor direkt olarak yüzey üzerine, hedef bakteri hücreleri yakalamak için tasarlanmış bir nano yapılı gözenekli Si, dayanmaktadır. Bu yakalama problar olarak, gözenekli transdüktörün üzerine immobilize monoklonal antikorları kullanır. Çalışmalarımız (örneğin, hücre liziz gibi) önceden bir numune işleme ile birkaç dakika içinde, düşük bakteriyel konsantrasyonlarının saptanması için, bu biyosensör uygulanabilirliğini göstermektedir.

Optik Algılama E. coli Bakteri

A label-free optical biosensor based on a nanostructured porous Si is designed for rapid capture and detection of Escherichia coli K12 bacteria, as a ...

Aşağıdaki deneyin genel amacı, nano yapılı gözenekli silikona dayalı hızlı bakteri tespiti için etiketsiz bir optik biyosensör tasarlamaktır. Bu, biyosensörün optik dönüştürücü elemanı olarak kullanılmak üzere oksitlenmiş gözenekli silikon inşa edilerek elde edilir. İkinci adım olarak, antikorlar gibi spesifik yakalama probları, biyosensörün aktif bileşenini sağlamak için gözenekli yüzey üzerinde hareketsiz hale getirilir.Daha sonra, biyosensör, bakteri hücrelerini doğrudan antikor üzerine yakalamak için hedef bakterilere maruz bırakılır. Biyosensörün ince film optik girişim spektrumundaki yoğunluk değişikliklerini gösteren modifiye oksitlenmiş gözenekli silikon yüzey sonuçları elde edilir. Bakterilerin yakalanması nedeniyle, biyosensör yüzeyindeki bakterilerin varlığını doğrulamak için ışık mikroskobu kullanılır.Tekniğimizin geleneksel kültür ve teknikler gibi mevcut yöntemlere göre en büyük avantajı, yöntemimizin bakteri varlığını bir saatten daha kısa sürede çok hızlı bir şekilde tespit etmesidir. Bu yöntem, belirli mikroorganizmaların çevresel olarak izlenmesinin yanı sıra su ve gıda güvenliğinin sağlanmasındaki temel zorlukların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Ayrıca, belirli bakteri türlerinin gerçek zamanlı olarak ve bakım noktası ortamlarında tespit edilmesine olanak tanır: Silikon gofretleri santimetre kare başına 385 miliamperlik sabit bir akım yoğunluğunda 30 saniye boyunca üç ila bir sulu hidrojen florür ve etanol çözeltisinde aşındırmaya başlamak.Hidrojen florürün oldukça aşındırıcı bir sıvı olduğunu ve çok dikkatli kullanılması gerektiğini lütfen unutmayın. Elde edilen zayıf silikon filmin yüzeyini birkaç kez etanol ile durulayın. Daha sonra filmleri kuru bir nitrojen gazı altında kurutun, ardından yeni kazınmış gözenekli silikon numunelerini ortam havasında bir saat boyunca 800 santigrat derecede bir tüp fırında oksitleyin.Oksitlenmiş gözenekli silikon numunesini biyolojik olarak işlevsel hale getirmek için, önce filmi bir saat ve% 95 MPTS çözeltisi boyunca inkübe edin. Toluen, metanol ve aseton ile duruladıktan sonra, sinüs ile muamele edilmiş oksitlenmiş gözenekli silikon numunesini kuru bir nitrojen gazı altında kurutun. Daha sonra, sinüs modifiye edilmiş numuneyi bir mililitre 100 milimolar PEOI oto asetil biyotin çözeltisi içinde 30 dakika inkübe edin.Elde edilen biyotin ile muamele edilmiş numuneyi 0.1 molar fosfat tamponlu salin veya PBS çözeltisi ile birkaç kez durulayın. Daha sonra, numuneyi birkaç kez PBS çözeltisi ile tekrar durulamadan önce mililitre başına 100 mikrogram bir mililitre streptokok kanıt çözeltisinde 30 dakika inkübe edin. Daha sonra streptavidin modifiye edilmiş oksitlenmiş gözenekli silikon numunesini mililitre başına 100 mikrogramlık bir mililitre, biyotinillenmiş e coli, monoklonal IgG antikoru veya mililitre başına 100 mikrogram ile 30 dakika inkübe edin.İskeleyi floresan olarak etiketlemek için biyotinile tavşan IgG. IgG modifiye edilmiş yüzeyleri mililitre başına 15 mikrogram ile inkübe edin. Floresein, 40 dakika boyunca anti tavşan IgG'yi etiketledi.Mililitre başına 15 mikrogram ile inkübe edin. Floresein, anti-US IgG'yi bir kontrol olarak etiketledi. Modifiye edilmiş numuneleri PBS solüsyonu ile birkaç kez duruladıktan sonra numuneleri bir floresan mikroskobu altında inceleyin.Beş mililitre luria britani veya LB ortamı ile 10 mililitrelik bir tüpte e coli K 12 bakterisi yetiştirin. Bakterileri gece boyunca inkübe edin, gece boyunca büyüdükten sonra 37 santigrat derecede çalkalayın. LB ortamında, bakteri konsantrasyonunu belirlemek için bir spektrofotometre kullanarak 600 nanometre veya OD 600 dalga boyunda optik yoğunluğu okuyun.Hücre sayısı OD 600 ölçümü ile doğru orantılıdır. Yer. IgG modifiye oksitlenmiş gözenekli silikon iskeleler ve kontrol. Özel yapım bir pleksiglas akış hücresinde saf oksitlenmiş gözenekli silikon numuneleri.Tüm ölçümler sırasında numune yansıtıcılığının aynı noktada ölçüldüğünden emin olmak için akış hücresini sabitleyin. Numuneleri Coli K 12 süspansiyonu ile oda sıcaklığında 30 dakika inkübe edin. Daha sonra, hücreyi 30 dakika boyunca hacim başına% 0.85 ağırlık olan tuzlu su ile yıkayarak bakteri süspansiyonunu çıkarın.Deney boyunca yansıtma verilerindeki değişiklikleri bir CCD spektrometresinde izleyin. Hızlı dört kulak dönüşümü uygulanarak analiz edilen bir CCD spektrometresinde spektrumları topladıktan sonra tüm optik ölçümleri sulu bir ortamda gerçekleştirin. Son olarak, biyoalgılama deneyinden hemen sonra numuneleri dik bir ışık mikroskobu altında gözlemleyerek biyosensör yüzeyindeki bakterilerin varlığını doğrulayın.Burada, termal oksidasyondan sonra gözenekli silikon filmlerin yüksek çözünürlüklü bir taramalı elektron mikrografı gösterilmektedir. Oksitlenmiş gözenekli silikon tabakası, çapı 30 ila 80 nanometre arasında olan iyi tanımlanmış silindirik gözenekler ile karakterize edilir. Antikorların oksitlenmiş gözenekli silikon yüzeye bağlanması, floresan etiketleme ile doğrulanır, ardından yüzeyin bir floresan mikroskobu altında gözlemlenmesi takip edilir.Ek olarak, floresan çalışmalar, floresan etiketli anti tavşan IgG ve anti fare IgG'nin kontrol olarak bağlanmasıyla yüzey hareketsizleştirilmiş antikorların aktivitesinin ve antijenik özgüllüğünün karakterizasyonuna izin verir. Ayrıca, oksitlenmiş gözenekli silikon nanoyapıdan yansıyan ışığın genliği veya yoğunluğundaki bakteri biyoalgılama değişikliklerini göstermek için IgG içermeyen kontrol deneyi de gösterilmiştir, e coli bakterilerinin tanıtılmasından önce ve sonra biyosensörün dönüşüm spektrumu için hızlı bir şekilde izlenir burada gösterilmiştir: E coli bakterilerine maruz kaldıktan sonra. Değiştirilmemiş oksitlenmiş gözenekli silikon yüzey için önemsiz değişiklikler gözlenirken, yedi artı veya eksi %1'lik bir yoğunluk düşüşü kaydedilir.Ayrıca, oksitlenmiş gözenekli silikon yüzey üzerinde yakalanan hücrelerin varlığını doğrulamak için, biyosensörler, görüntülenen biyoalgılama deneyinin tamamlanmasından hemen sonra bir ışık mikroskobu altında gözlemlenir. İşte biyosensör yüzeyindeki hareketsiz bakteri hücreleri. Değiştirilmemiş kontrol yüzeylerinde hiçbir hücre gözlenmezken, bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik uygun şekilde uygulanırsa bir saatten daha kısa sürede yapılabilir.Bu videoyu izledikten sonra, bir hedef analiti izlemek için belirli bir optik biyo sensörün nasıl planlanacağını iyi anlamış olmalısınız.

optical-detection-of-e-coli-bacteria-by-mesoporous-silicon-biosensors

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Biyosensörler karmaşık, biyolojik ortamlar ile arayüz ve yüzey modifikasyonu ile sensör takılı derece spesifik problar ile çok hassas sensörler birleştirerek hedeflenen algılaması gerçekleştirmek. Burada, sensör ve biyolojik çevre köprü silan ajanlar kullanılarak biotin ile silika optik sensör yüzeyi fonksiyonlandırmalar göstermektedir.

Silan Kaplin Ajanlar kullanarak Silika Optik Biyosensörler için Biyolojik Probları takılması

Biz son zamanlarda basit bir bakteriyel tespiti için floresan assay "mix-ve-okuma" kurmak için uygulanabilir Flourogenik DNAzyme probları üretmek için yeni bir yaklaşım bildirdin. Bu özel DNA sondaları böylece floresans sinyali kuşağa bakteriyel algılama çevirme belirli bakteri tarafından üretilen ham hücre dışı karışımı (CEM) varlığında, bir kromofor-değiştirilmiş-DNA RNA kimerik substratın bölünme katalize. Bu yazıda, "RFD-EC1" ifade belirli bir DNAzyme prob modeli bakterinin tespiti için...

Flourogenik DNAzymes kullanarak Bakterilerin Tespiti

Biz hızlı bakteri bulunması ve belirlenmesi için bir elektrokimyasal sensör test yöntem açıklanmaktadır. Tahlil, ribozomal RNA (rRNA) türe özgü dizileri için DNA oligonükleotid probları yakalama fonksiyonuna sahip bir sensör dizisi içerir. Yakalama prob ve yaban turpu peroksidaz bağlı DNA oligonükleotid dedektör prob ile hedef rRNA Sandwich melezleme ölçülebilir bir amperometrik akım üretir.

Elektrokimyasal Sensörler kullanarak Bakteriyel Algılama ve Tanıma

Kaynak: Barber, A. E., ve diğerleri. Ateşli silah kalıntısının varsayımsal tespiti için yeni bir bakteriyel biyosensörün hazırlanması ve uygulanması. J. Vis. Uzm. (2019).Bu video, bakteriyel bir biyosensör kullanılarak spesifik analitlerin tespitini göstermektedir. Analite duyarlı bir promotör altında kırmızı floresan protein (RFP) genine sahip bir plazmit taşıyan bir bakteri kültürü alınır. Test yüzeyi iyice silindikten sonra, mendilin küçük bir bölümü kültüre daldırılır ve inkübe edilir.

Bakteriyel Biyosensör Kullanarak Hedef Analitin Tespiti

Bu videoda, nanosensörler kullanarak gıda ve su numunelerindeki bakteriyel kirleticileri tespit etmek için kullanılan bir teknik gösterilmektedir. Hedef patojenik bakteriler, manyetik gevşeme ve floresan emisyon modalitelerinin bir kombinasyonu ile tespit edilir.

Manyeto-floresan nanosensörler kullanarak bakteriyel kontaminasyonu tespit etme

Litik faj biyosensörler ve antikor boncuk metisiline dirençli (MRSA) ve duyarlı stafilokok bakterileri ayırt edebiliyoruz. Faj bir kuvars kristal mikro sensörünün bir yüzey üzerine Langmuir-Blodgett yöntemi ile hareketsiz ve geniş stafilokok prob olarak çalışıyordu. Antikor boncuk MRSA tanır.

Antibiyotik Dirençli Stafilokok bakteri tespiti için biyosensör

Bu eser olağanüstü optik iletim prensibine göre çalışan yüksek kaliteli algılama diziler imal nanoimprinting litografi yöntemi açıklanır. Biyoalgılayıcı düşük maliyetli, güçlü, kullanımı kolay ve kardiyak troponin algılayabilir ben Serumda klinik konsantrasyonlarda (99inci yüzdelik kesme ∼10-400 pg/mL, tahlil bağlı olarak).

İnsan Serumda kardiyak biyolojik ölçmek için olağanüstü optik iletim kullanma

Hızlı algılama özellikle patojenik bakterilerin manyetik gevşeme ve floresan emisyon modaliteleri kombinasyonu ile hedef ve bu protokol genel amacı, düşük maliyetli, taşınabilir için fonksiyonel nanosensors sentez etmektir.

Gıda kaynaklı patojen tarama kullanarak Manyeto-floresan Nanosensor: E. Coli O157: H7 hızlı tespiti

Burada, algılama ve düşük bol moleküllerin miktar için bir protokol kapasitans Biyoalgılayıcı ile birlikte basma moleküler kullanarak karmaşık çözümlerinde mevcut.

Vericiyi biyolojik moleküler sürecinden kullanarak tespiti kapasitif Biyoalgılayıcı dayalı

Bu protokol, bir mikroakışkan çipe dayalı bir sürekli akışlı polimeraz zincir sisteminin nasıl oluşturulacağını ve laboratuvarda bir kapiler elektroforez sisteminin nasıl oluşturulacağını açıklar. Laboratuvarda nükleik asitlerin analizi için basit bir yöntem sunar.

Escherichia coli'nin Sürekli Akış-PCR Mikroakışkan Çipinde Amplifikasyonu ve Kapiler Elektroforez Sistemi ile Tespiti

Keşfedin, nanoyapılı gözenekli silikon tabanlı etiketsiz optik biyosensör ile E. coli bakterilerinin hızlı tespiti için monoklonal antikor immobilizasyonu yöntemini. Bu teknik çevresel izleme ve gıda güvenliği alanlarında uygulanabilir.

Optik Algılama E. coli Bakteri

Daha fazla video keşfet