A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
ويرد على بروتوكول لتطوير بيوسينسور الحمض النووي الكهروكيميائية تضم polylactic الذهب، واستقرت حمض الكربون تعديل الجسيمات النانوية، والتحكم كهربائي للكشف عن Vibrio parahaemolyticus .
Vibrio parahaemolyticus (V. parahaemolyticus) من مسببات الأمراض المنقولة عن طريق الأغذية مشتركة التي تساهم بنسبة كبيرة من مشاكل الصحة العامة على الصعيد العالمي، التي تؤثر إلى حد كبير في معدل الاعتلال والوفيات البشرية. الأساليب التقليدية للكشف عن V. parahaemolyticus مثل الأساليب القائمة على الثقافة وفحوصات المناعية، والأساليب الجزيئية يتطلب معالجة العينة معقدة وتستغرق وقتاً طويلاً وشاقة ومكلفة. في الآونة الأخيرة، أجهزة استشعار العوامل البيولوجية قد ثبت أن طريقة الكشف عن واعدة وشاملة مع مزايا الكشف السريع والفعالية من حيث التكلفة، والتطبيق العملي. هذا البحث يركز على تطوير أسلوب سريع لكشف V. parahaemolyticus بانتقائية عالية وحساسية باستخدام مبادئ التهجين الحمض النووي. في العمل، تحقق وصف المركبة polylactic حمض استقر الذهب جسيمات نانوية (جيش التحرير الشعبي الصيني-أونبس) باستخدام "حيود الأشعة السينية" (XRD)، مطيافية الأشعة فوق البنفسجية-المرئية (تجاه الأشعة فوق البنفسجية)، وانتقال الميكروسكوب الإلكتروني (TEM)، ميدان الانبعاثات المسح الضوئي المجهر الإلكتروني (فسيم)، ودوري فولتاميتري (CV). كما قمنا بتنفيذ اختبار المزيد من الاستقرار، وحساسية، وإمكانية تكرار نتائج لجيش التحرير الشعبي الصيني-أونبس. ووجدنا أن جيش التحرير الشعبي الصيني-أونبس تشكيل بنية سليمة لجسيمات نانوية استقرت في المحلول. لاحظنا أيضا أن تحسن الحساسية نتيجة أصغر قيمة المقاومة (Rct) نقل التهمة، وزيادة المساحة السطحية النشطة (0.41 سم2). تطوير أعمالنا بيوسينسور الحمض النووي يستند إلى التعديل الكربون موضع القطب (SPCE) مع جيش التحرير الشعبي الصيني-أونبس واستخدام الميثيلين الأزرق (ميغا بايت) كمؤشر الأكسدة والاختزال. قمنا بتقييم أحداث التثبيت والتهجين بالنبض تفاضلي فولتاميتري (دبف). وجدنا أن تكميلية وغير متكاملة، وعلى وجه التحديد كانت تتميز النوكليوتيد غير متطابقة biosensor ملفقة. كما أظهر الكشف الحساسة موثوق في دراسات ه ضد مختلف مسببات الأمراض التي تنقلها الأغذية، وفي تحديد V. parahaemolyticus في الأصداف البحرية الطازجة.
موضوعا رئيسيا للمناقشة العامة والعلمية في السنوات الأخيرة، التسمم الغذائي يرتبط أساسا بعوامل 3: الكائنات الحية الدقيقة1،2من المواد الكيميائية، والطفيليات3. الأغذية الملوثة يمكن أن يسبب عواقب صحية خطيرة في البشر، ولا سيما في مجموعة المخاطر أعلى من أولئك مع ضعف نظم المناعة والنساء المسنات، والنساء الحوامل، والأطفال الرضع والأطفال الصغار4. مع أكثر من 1 مليون من حالات الإسهال الحادة التي تحدث سنوياً في الأطفال دون سن 5 سنوات من العمر في أفريقيا، وآسيا، وأمريكا اللاتينية، التسمم الغذائي هو5،عالمي لأمراض رئيسية6 وقد أنشأت "منظمة الصحة العالمية" الكائنات الحية الدقيقة ك مساهم أهم7. Vibrio parahaemolyticus تبرز من بين سلالات ضراوة المعترف بها على نطاق واسع. عادة ما تكون موجودة في البيئات الساحلية ومصبات الأنهار، والبحرية8، هو بكتيريا سلبية الغرام، الذي ينشط في البيئات المالحة عالية، وتسبب الأمراض المعوية البشرية الخطيرة عندما تؤكل في البحرية المطبوخة، أساءوا أو الخام 9من المنتجات. بالإضافة إلى ذلك، الظروف الطبية الموجودة في بعض الناس جعلها عرضه للجرح بعدوى الإذن، وتسمم الدم أو الإصابة الناجمة عن V. parahaemolyticus10. عوامل الفوعة V. parahaemolyticus هيموليسينس تنقسم إلى نوعين التي تسهم في إمراضية المرض: الحرارة هيموليسين المباشر (TDH) ترميز الجينات tdh، والمتصلة بمقر قوات الدفاع الإقليمي هيموليسين ترميز الجينات trh11. وتوجد علامات الفوعة (الجينات tdh و trh) من باراهايموليتيكوس ف الغالب في العينات السريرية وليس في العينات البيئية.
V. parahaemolyticus تمتلك القدرة على البقاء في ظل طائفة واسعة من الظروف، الاستجابة السريعة للتغييرات البيئية12. إليه انتشار يتصاعد إمكاناتها المخاطر كما سميته يزيد بالتوازي مع الخلية الجماعية13. بل الأسوأ من ذلك، تغير المناخ هو توفير هذه البكتيريا مع شروط وافرة للتعجيل النمو السكاني خلية14. بسبب ما تردد عال، V. parahaemolyticus يجب أن يتم رصدها على طول سلسلة الإمدادات الغذائية، لا سيما في التجارة وإنتاج المأكولات البحرية نظراً لتلك المنتجات حيث أنها توجد في كميات هائلة15،16 في جميع أنحاء العالم. حاليا هي التعرف على البكتيريا ومعزولة باستخدام مجموعة من الأساليب، بما في ذلك الاختبارات الكيميائية الحيوية والإثراء وانتقائية الإعلام17، المرتبط بالانزيم إيمونوماجنيتيك ماصة الاعتداء (أليسا)18، جل نبض الميدان التفريد (بفجي) 19واختبارات تراص اللاتكس بوليميريز سلسلة من ردود الفعل (الاسترداد) الاختبارات20. عادة ما تتطلب هذه الأساليب الموظفين المؤهلين وأدوات متطورة وتقنيات الشاقة التي لا توفر معلومات حول التلوث فورا. وهذا يحد بشدة من احتمال الكشف فورا عن التلوث الضارة والتطبيقات في الموقع. أدوات الكشف السريع يبقى تحديا غير المسددة.
بيوسينسينج أخذ في الظهور كخيار وأعد للكشف عن مسببات الأمراض المنقولة عن طريق الأغذية لأنه يوفر تحليل توفير الوقت وفعالة من حيث التكلفة، وعملياً، وفي الوقت الحقيقي أسلوب21،،من2223،24 . ومع ذلك، على الرغم من أن هناك العديد من النتائج الإيجابية للكشف أكثر في عينات ارتفعت والحل القياسية باستخدام أجهزة استشعار العوامل البيولوجية، لا يزال هناك نقص في البحوث المطبقة على عينات حقيقية أما في خليط مائي أو مقتطفات العضوية25. في الآونة الأخيرة، الكهروكيميائية أجهزة استشعار العوامل البيولوجية باستخدام الكشف المباشر و/أو غير المباشرة الحمض الخلوي الصبغي (DNA) قد حظيت باهتمام متزايد بين العلماء، بسبب كشفها محددة الهدف التكميلية عن طريق حدث تهجين26 , 27 , 28 , 29-هذه النهج الفريد أكثر استقرارا بالمقارنة مع هذه الأجهزة المستندة إلى الإنزيم، وبالتالي تقدم تكنولوجيا واعدة للتصغير وتسويقها. الهدف من هذه الدراسة ذكرت هنا هو بناء أداة سريعة ويمكن كشف V. parahaemolyticus بانتقائية عالية، وحساسية، والتطبيق العملي، استناداً إلى خصوصية تسلسل الحمض النووي أثناء التهجين. وتشمل الاستراتيجيات تحديد تركيبة polylactic حمض استقر الجسيمات النانوية الذهبية (جيش التحرير الشعبي الصيني-أونبس)30 والأقطاب الكربونية التحكم (سبسيس) حضور المؤشر التهجين، أزرق الميثيلين (ميغابايت). هو استكشاف إمكانات بناء المتقدمة الكشف عن زيادة استخدام البكتيريا عينات الحمض النووي القواقع ليساتي والطازجة.
ملاحظة: جميع الكواشف الكيميائية والبيوكيميائية لاستخدامها ينبغي أن تكون تحليلية الصف واستخدامها دون مزيد من تنقية. إعداد جميع الحلول باستخدام المياه المعقمة. اﻷوتوكﻻف جميع الأواني الزجاجية قبل التعقيم.
تنبيه: الرجاء استخدام جميع ممارسات السلامة المناسبة عند القيام بأنشطة المختبرات بما في ذلك استخدام هندسة عناصر التحكم (الأبخرة هود، الدرج الأمامي) ومعدات الحماية الشخصية (سلامة النظارات، قفازات، معطف مختبر، كامل طول السراويل، وتو مغلقة أحذية).
1-تصنيع وتوصيف قطب تعديل استخدام جيش التحرير الشعبي الصيني-أونبس
2-تطوير Biosensor الكهروكيميائية الحمض النووي
3-التحقق بيوسينسور الحمض النووي ملفقة باستخدام عينات حقيقية
تم الكشف عن تشكيل أونبس من خلال التغير في لون المحلول مع سترات الصوديوم الحالية. هذا بسبب اللون لتغيير من الضوء الأصفر إلى أحمر روبي عميقة. وأكد الجيل من جيش التحرير الشعبي الصيني-أونبس من الأشعة فوق البنفسجية-vis الأطياف (الشكل 1) حيث تم العثور على نمو ذروة ?...
الخطوات الحاسمة في إطار للتنمية الناجحة لهذا النوع من بيوسينسور الكهروكيميائية اختيار العناصر الاعتراف البيولوجية المناسبة لمحول (الحمض النووي أو الحمض النووي هنا)؛ نهج الكيميائية لبناء طبقة الاستشعار من محول؛ توصيل المواد؛ الأمثل لتجميد الحمض النووي والتهجين؛ والتحقق بيوسينسور المت?...
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
يود المؤلفون أن نعترف بالدعم من جامعة بوترا ماليزيا.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Acetic acid | Merck | 100056 | |
Chloroform | Merck | 102445 | |
Diaminoethane tetraacetic acid | Promega | E5134 | |
Dibasic sodium phosphate | Sigma-Aldrich | S9763 | |
Disodium hydrogen phosphate | Sigma-Aldrich | 255793 | |
Ethanol | Sigma-Aldrich | 16368 | |
Gold (III) chloride trihydrate | Sigma-Aldrich | 520918 | |
Hydrochloric acid | Merck | 100317 | |
Methylene blue | Sigma-Aldrich | M44907 | |
Monobasic sodium phosphate, monohydrate | Sigma-Aldrich | S3522 | |
Phosphate-buffered saline | Sigma-Aldrich | P5119 | |
Poly(lactic acid) resin, commercial grade 4042D | NatureWorks | 4042D | |
Potassium chloride | R&M Chemicals | 59435 | |
Potassium dihydrogen phosphate | Sigma-Aldrich | P9791 | |
Potassium hexacyanoferrate III | R&M Chemicals | 208019 | |
Sodium acetate anhydrous salt | Sigma-Aldrich | S2889 | |
Sodium chloride | Sigma-Aldrich | S9888 | |
Trisodium citrate | Sigma-Aldrich | S1804 | |
Tris(hydroxymethyl) aminomethane | Fisher Scientific | T395-100 | |
Tris-Base | Fisher Scientific | BP152-500 | |
2X PCR Master Mix with Dual-Dye | Norgen Biotek | 28240 | |
Agarose gel | Merck | 101236 | |
Bolton Agar | Merck | 100079 | |
Bolton Broth | Merck | 100079 | |
CHROMagar Vibrio | CHROMagar | VB910 | |
dNTPs | Promega | U1511 | |
Nuclease-free water | Thermo Scientific | R0581 | |
Eosin methylene blue agar | Merck | 101347 | |
GelRed | Biotium | 41001 | |
Glycerol | Merck | 104092 | |
Go Taq Buffer | Promega | M7911 | |
Loading dye 100 bp DNA ladder | Promega | G2101 | |
Loading dye 1kb DNA ladder | Promega | G5711 | |
Magnesium chloride | Promega | 91176 | |
Mannitol egg yolk polymyxin agar | Merck | 105267 | |
McConkey Agar | Merck | 105465 | |
Nutrient Broth | Merck | 105443 | |
Taq polymerase | Merck | 71003 | |
Trypticase Soy Broth | Merck | 105459 | |
Trypticase Soy Agar | Merck | 105458 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved