وأيد العمل ذكرت هنا من المنح المقدمة من جامعة أوبورن AUDFS والسلاح الجوي الأميركي CRADA 07-277-60MDG-01. الآراء الواردة في هذا المقال هي آراء المؤلفين، ولا تعكس السياسة الرسمية أو موقف من القوات الجوية للولايات المتحدة، وزارة الدفاع، أو الحكومة الأمريكية.

1. الأمر الذي يمهد الطريق <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول على نوع السلالة S. المكورات آي تي سي سي 12600، S. المكورات آي تي سي سي 27690 والعصوية الرقيقة آي تي سي سي 6051. سلالات مقاومة للميثيسيلين من S. الذهبية - MRSA1، MRSA 2، MRSA 5، 13 MRSA، MRSA 26، MRSA 34، 45 MRSA، B. الجمرة الخبيثة ستيرن، السالمونيلا التيفية الفأرية LT2، الشيجلا الفلكسنرية، يرسينيا enterocolotica، المتقلبة الرائعة، الكلبسيلة الرئوية 13882؛ فإن الفيروس التحللي 12600. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول على الضد حبات اللاتكس مترافق 2A PBP. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد NZY المتوسطة كما هو موضح 21. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول على الفوسفات مخزنة محلول ملحي (PBS). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحضير الماء منزوع الأيونات كما subphase لانجميور-بلودجيت (LB) ترسب أحادي الطبقة. </li></ol> 2. الدعوة الجراثيم والمعايرة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> احتضان 5 مل من الثقافة بين عشية وضحاها من S. المكورات آي تي سي سي 12600 (3.6 × 10 8 وحدات تشكيل مستعمرة (كفو) / مل) مع 500 ميكرولتر من فج (3 × 10 9 &lt;/ sup&gt; في PFU / مل) في 500 مل المتوسطة NZY في 2 L فلاك على شاكر، حاضنة عند 37 درجة مئوية خلال الليل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أجهزة الطرد المركزي في الثقافة 4،424 x ج لمدة 10 دقيقة في 4 درجات مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> طاف إعادة طرد في 11،325 x ج لمدة 10 دقيقة في 4 درجات مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تصفية طاف من خلال 0.22 ميكرون ميليبور التصفية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أجهزة الطرد المركزي في 75395 XG الترشيح مقابل 1.5 ساعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حل بيليه في 100 ميكرولتر من الماء المقطر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحضير التخفيفات 10 أضعاف من تعليق فج في المتوسط ​​NZY. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لوحة 1 مل من ليلة وضحاها (ON) ثقافة S. المكورات آي تي سي سي 12600 على كل من لوحات 2 مع أجار NZY للتأكد من تغطية جميع السطح. إزالة الزائدة للثقافة والسماح للسطح جاف لمدة 30 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بقعة العينة (10 ميكرولتر) من التخفيف فج المناسبة على سطح اللوحة، واحتضان عند 37 درجة مئوية لمدة 18-24 ساعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> دراسة تشكيل لويحات وحساب عيار فج. وتقدر التتر الجراثيم (T) على أساس عدد من عlaques (N) التي تشكلت في 10 ميكرولتر حجم (V) من التعليق فج وعامل التخفيف (F). تم حساب عيار بواسطة الصيغة: T = N / (VXF) على سبيل المثال، لعدد من لويحات 75 في التخفيف 10 -7 وحجم 10 ميكرولتر (10 × 10 -3 مل)، وعيار يساوي 75 / (10 × 10 × 10 -3 -7) = 7.5 × 10 10 وحدات تشكيل اللويحات (PFU) لكل مل من التعليق. </li></ol> 3. فج الذهب يجمد <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نظيفة قطعة من الكوارتز مطلية بالذهب (60 ملم 2) بواسطة البلازما الحفر في الأرجون لمدة 10 دقيقة ثم تعقيم لمدة 6 ساعة تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية في مجلس الوزراء عقيمة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 50 ميكرولتر من 1 × 10 9 PFU / مل فج التعليق على سطح الذهب من كل قطعة في طبق بتري معقمة، ثم احتضان بين عشية وضحاها في غرفة رطبة في درجة حرارة الغرفة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة وعيار تعليق فج المتبقية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> غسل قطعة مع فج منضم 5 مرات مع برنامج تلفزيوني لإزالة غير منضمفج. </li></ol> 4. اختبار مشلول العدوى فج على سطح جاف <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انتشر على O / N ثقافة S. الذهبية آي تي سي سي 12600 على لوحة آغار NZY والسماح التجفيف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضع قطعة الذهب مع فج يجمد على طبق وجهه لأسفل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مراقبة منطقة من تحلل بعد 12 ساعة حضانة في 37 ° C تشير إلى العدوى. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام الذهب قطعة مغطاة لا فج في تجارب السيطرة. </li></ol> 5. اختبار نشاط التحللي من فج الحرة وملزمة في السائل <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أضف ثقافة ON من S. المكورات آي تي سي سي 12600-10 مل من NZY في كل من أربعة قوارير 300 مل أسلحة شخصية (6 × 10 6 خلية / مل في كل قارورة). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة في اثنين من قوارير 2 × 10 6 PFU / مل من فج مجانا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام الأخريين قوارير والضوابط. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رصد مدار الساعة من S. تحلل الخلايا العنقودية الذهبية ل 570 دقيقة قبل قياس الكثافة الضوئية (OD 600) في 30 دقيقة فترات لجميع القوارير.</li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أخذ قياس النهائي في 24 ساعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوات من 5،1-5،5، ولكن استخدام قطعة الذهب مع فاجات المربوطة بدلا من فاجات الحرة، وقطعة ذهبية مع عدم وجود فج في قوارير السيطرة. </li></ol> 6. فقدان فاجات ملزمة أثناء الحضانة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 50 ميكرولتر من 1 × 10 9 PFU / مل فج على سطح معقم قطعة ذهبية في طبق بتري التي يتم وضعها في غرفة رطبة بين عشية وضحاها في درجة حرارة الغرفة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة التعليق مع فج غير منضم من سطح الذهب وعيار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> غسل قطعة الذهب مع فج منضم 5 مرات مع برنامج تلفزيوني ومكان في 1 مل من محلول NZY في 15 مل أنبوب في شاكر-حاضنة عند 37 درجة مئوية لمدة 8 ساعات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد عيار من فج منفصلة كما هو موضح في 2. </li></ol> 7. فج الأجسام الشبه الكروية التحضير <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الجمع بين 400 ميكرولتر من الأسهم فج 12600 تعليق (10 11 PFU / مل) مع حجم مساو من كلوروفورم الصف الطيفي في 1 مل قارورةفي درجة حرارة الغرفة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> دوامة بلطف تعليق فج كلوروفورم 5-6 مرات (5 فترات ثانية) على مدى مدة دقيقة واحدة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يسمح بتعليق لتحقيق الاستقرار لمدة 30 ثانية ثم ماصة للمرحلة الأعلى التي تحتوي على وpipetted الأجسام الشبه الكروية قبالة لإعداد أحادي الطبقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يستغرق بضع ميكرولتر لتعليق الأجسام الشبه الكروية لنقل والمجهر الإلكتروني. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام التعليق كروي المتبقية لتصنيع جهاز الاستشعار البيولوجي. </li></ol> 8. إعداد جهاز الاستشعار البيولوجي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نظيفة أجهزة الاستشعار QCM-D بواسطة البلازما الحفر في الأرجون لمدة 10 دقيقة PDC-32G [هريك] نظافة البلازما. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شطف مع استشعار الهكسان لإزالة أي الشوائب العضوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد وتنظيف الحوض من التوازن الفيلم كما هو موضح في 22. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء الحوض الصغير LB مع حل subphase وتنظيفه مع حاجز الحوض الصغير وتحقيق الاستقرار في الحوض الصغير في 20 ± 0.1 ° C </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انتشار 300 ميكرولتر من فج 12600 في suspensi مائيعلى (10 11 PFU / مل) على subphase LB. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد أحادي الطبقة فج على LB حل subphase بالسماح 300 قسامة ميكرولتر من فج 12600 تعليق مائي (10 11 PFU / مل) لتشغيل أسفل قضيب زجاج قابل للبلل ميلا التي يتم المغمورة جزئيا في subphase 22،23. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استقرار أحادي الطبقة المعدة لمدة 10 دقيقة، ثم ضغط عليه بمعدل 30 ملم / دقيقة (45 سم 2 / دقيقة)، حتى يتحقق الضغط المستمر 19 نيوتن / متر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إجراء ترسب الفيلم عمودي على وضع عمودي استشعار QCM-D بمعدل 4.5 مم / دقيقة عن طريق غمس تباعا استشعار داخل وخارج أحادي الطبقة سبع مرات. المجهر الإلكتروني المودعة الطبقات الوحيدة فج قبل أظهر التعرض لعينات بكتيرية أن طبقات كانت مستمرة، متجانسة، وموحدة (لا تظهر البيانات). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوات من 4،5-4،8 مع تعليق كروي فج التي يتم إعدادها في 3. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام أجهزة الاستشعار فج ملفقة لكشف الجرثومة، والإلكترونالمجهري، وellipsometry. </li></ol> 9. اختبار جهاز الاستشعار البيولوجي والتمييز من ميثيسيلين مقاومة البكتيريا العنقودية وحساس <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في هذا البروتوكول، يتم إعداد أجهزة الاستشعار مع فج غير معدلة وتعديلها والأجسام الشبه الكروية فج. ويستخدم توازن دقيق الكريستال الكوارتز مع أربع غرف تدفق الاستشعار لرصد ملزم من البكتيريا إلى فج ثبتوا على سطح QCM الاستشعار. وتستخدم PBP 2A الضد حبات اللاتكس مترافق على التمييز بين ميثيسيلين مقاومة (MRSA) وبكتيريا المكورات العنقودية الحساسة. ويتم إجراء جميع القياسات في نمط التدفق (50 ميكرولتر / دقيقة) في 5 ميغاهرتز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إنشاء خط تردد صدى قاعدة من أجهزة الاستشعار QCM في الماء (~ 30 دقيقة). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رسم تعليق حية المكورات العنقودية الذهبية الحساسة الخلايا البكتيرية في المياه (10 9 وت م / مل) من خلال خلية الاختبار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ترصد باستمرار التغيرات في تردد صدى أجهزة الاستشعار وتبديد الطاقة لليغلب الأول، USIنانوغرام برنامج Q-لينة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عندما وصلت التغييرات في تردد صدى أجهزة الاستشعار وتبديد مستويات التشبع، إضافة تعليق الضد حبات اللاتكس مترافق PBP (6.77 X10 10 حبات / مل) إلى تدفق خلال الرصد المستمر لتردد وتبديد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوات من 9،2-9،5 عن المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للخلايا البكتيرية (MRSA). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعريف تيرة التغيير من خلال كتلة التغيير بسبب البكتيريا ملزمة من قبل سوربري المعادلة 24،25 Δf =-Δm XN / C، حيث C هو حساسية كتلة ثابتة (C = 17.7 نانوغرام X سم X -2 هرتز -1 في 5 ميغاهرتز )، M هي الكتلة و n هو عدد يغلب (ن = 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعريف التغيير تبديد الطاقة (Δ D) من تسجيل اضمحلال الأسي من التذبذب (التردد والسعة الملطف، مما سمح الكمي من الطاقة تبدد وتخزينها خلال فترة واحدة من التذبذب،E تبدد وE المخزنة، على التوالي: Δ D = E تبدد / 2 πE المخزنة. يتم قياس Δ D في وحدات تبديد (DU)، واحدة DU = 10 -6 وحدات النسبية). </li></ol>

<ol>
	<li>Guntupalli, R., Sorokulova, I., Krumnow, A., Pustovyy, O., Olsen, E., Vodyanoy, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+optical+detection+of+methicillin-resistant+Staphylococcus+aureus+using+lytic+phage+probes.">Real-time optical detection of methicillin-resistant Staphylococcus aureus using lytic phage probes.</a> Biosens. Bioelectron. 24, 151-154 (2008).</li><li>Guntupalli, R., Sorokulova, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+and+identification+of+methicillin+resistant+and+sensitive+strains+of+Staphylococcus+aureus+using+tandem+measurements.">Detection and identification of methicillin resistant and sensitive strains of Staphylococcus aureus using tandem measurements.</a> J. Microbiol. Methods. 90, 182-191 (2012).</li><li>Guntupalli, R., Sorokulova, I., Long, R., Olsen, E., Neely, W., Vodyanoy, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phage+Langmuir+monolayers+and+Langmuir-Blodgett+films.">Phage Langmuir monolayers and Langmuir-Blodgett films.</a> Colloids and Surfaces, B: Biointerfaces. 82, 182-189 (2011).</li><li>Barie, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibiotic-resistant+gram-positive+cocci:+implications+for+surgical+practice.">Antibiotic-resistant gram-positive cocci: implications for surgical practice.</a> World. J. Surg. 22, 118-126 (1998).</li><li>Byun, D. E., Kim, S. H., Shin, J. H., Suh, S. P., Ryang, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+epidemiologic+analysis+of+Staphylococcus+aureus+isolated+from+clinical+specimens.">Molecular epidemiologic analysis of Staphylococcus aureus isolated from clinical specimens.</a> J. Korean Med. Sci. 12, 190-198 (1997).</li><li>Duan, L., Lei, H., Huang, E., Yi, G., Fan, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drug+resistance+of+Staphylococcus+aureus+from+lower+respiratory+tract.">Drug resistance of Staphylococcus aureus from lower respiratory tract.</a> Zhonghua Yiyuanganranxue Zazhi. 21, 1667-1668 (2011).</li><li>Giamarellou, H., Papapetropoulou, M., Daikos, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methicillin+resistant'+Staphylococcus+aureus+infections+during+1978-79:+clinical+and+bacteriologic+observations.">Methicillin resistant' Staphylococcus aureus infections during 1978-79: clinical and bacteriologic observations.</a> J. Antimicrob. Chemother. 7, 649-655 (1981).</li><li>Knopf, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nosocomial+infections+caused+by+multiresistant+pathogens.+Clinical+management+exemplified+by+multiresistant+Staphylococcus+aureus.">Nosocomial infections caused by multiresistant pathogens. Clinical management exemplified by multiresistant Staphylococcus aureus.</a> Urologe A. 36, 248-254 (1997).</li><li>Knapp, C. C., Ludwig, M. D., Washington, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+differential+inoculum+disk+diffusion+method+and+Vitek+GPS-SA+card+for+detection+of+oxacillin-resistant+staphylococci.">Evaluation of differential inoculum disk diffusion method and Vitek GPS-SA card for detection of oxacillin-resistant staphylococci.</a> J. Clin. Microbiol. 32, 433-436 (1994).</li><li>Struelens, M. J., Nonhoff, C., Van, D. A., Philippe Mertens, R., Serruys, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+rapid+ATB+Staph+for+5-hour+antimicrobial+susceptibility+testing+of+Staphylococcus+aureus.">Evaluation of rapid ATB Staph for 5-hour antimicrobial susceptibility testing of Staphylococcus aureus.</a> J. Clin. Microbiol. 33, 2395-2399 (1995).</li><li>Woods, G. L., LaTemple, D., Cruz, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+MicroScan+rapid+gram-positive+panels+for+detection+of+oxacillin-resistant+staphylococci.">Evaluation of MicroScan rapid gram-positive panels for detection of oxacillin-resistant staphylococci.</a> J. Clin. Microbiol. 32, 1058-1059 (1994).</li><li>Knapp, C. C., Ludwig, M. D., Washington, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+BBL+crystal+MRSA+ID+system.">Evaluation of BBL crystal MRSA ID system.</a> J. Clin. Microbiol. 32, 2588-2589 (1994).</li><li>Qadri, S. M., Ueno, Y., Imambaccus, H., Almodovar, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+detection+of+methicillin-resistant+Staphylococcus+aureus+by+Crystal+MRSA+ID+System.">Rapid detection of methicillin-resistant Staphylococcus aureus by Crystal MRSA ID System.</a> J. Clin. Microbiol. 32, 1830-1832 (1994).</li><li>Zambardi, G., Fleurette, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=European+multicentre+evaluation+of+a+commercial+system+for+identification+of+methicillin-resistant+Staphylococcus+aureus.">European multicentre evaluation of a commercial system for identification of methicillin-resistant Staphylococcus aureus.</a> Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 15, 747-749 (1996).</li><li>Chambers, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methicillin+resistance+in+staphylococci:+molecular+and+biochemical+basis+and+clinical+implications.">Methicillin resistance in staphylococci: molecular and biochemical basis and clinical implications.</a> Clin. Microbiol. Rev. 10, 781-791 (1997).</li><li>Brown, D. F. J., Edwards, D. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guidelines+for+the+laboratory+diagnosis+and+susceptibility+testing+of+methicillin-resistant+Staphylococcus+aureus+(MRSA).">Guidelines for the laboratory diagnosis and susceptibility testing of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA).</a> J. Antimicrob. Chemother. 56, 1000-1018 (2005).</li><li>Gerberding, J. L., Miick, C., Liu, H. H., Chambers, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+conventional+susceptibility+tests+with+direct+detection+of+penicillin-binding+protein+2a+in+borderline+oxacillin-resistant+strains+of+Staphylococcus+aureus.">Comparison of conventional susceptibility tests with direct detection of penicillin-binding protein 2a in borderline oxacillin-resistant strains of Staphylococcus aureus.</a> Antimicrobial Agents &amp; Chemotherapy. 35, 2574-2579 (1991).</li><li>Balasubramanian, S., Sorokulova, I. B., Vodyanoy, V. J., Simonian, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lytic+phage+as+a+specific+and+selective+probe+for+detection+of+Staphylococcus+aureus-A+surface+plasmon+resonance+spectroscopic+study.">Lytic phage as a specific and selective probe for detection of Staphylococcus aureus-A surface plasmon resonance spectroscopic study.</a> Biosens. Bioelectron. 22, 948-955 (2007).</li><li>Popham, D. L., Young, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+penicillin-binding+proteins+in+bacterial+cell+morphogenesis.">Role of penicillin-binding proteins in bacterial cell morphogenesis.</a> Current Opinion in Microbiology. 6, 594-599 (2003).</li><li>Wei, Y., Havasy, T., McPherson, D. C., Popham, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rod+shape+determination+by+the+Bacillus+subtilis+class+B+penicillin-binding+proteins+encoded+by+pbpA+and+pbpH.">Rod shape determination by the Bacillus subtilis class B penicillin-binding proteins encoded by pbpA and pbpH.</a> J. Bacteriol. 185, 4717-4726 (2003).</li><li>Grieco, S. H. H., Lee, S., Dunbar, W. S., MacGillivray, R. T. A., Curtis, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maximizing+filamentous+phage+yield+during+computer-controlled+fermentation.">Maximizing filamentous phage yield during computer-controlled fermentation.</a> Bioprocess and Biosystems Engineering. 32, 773-779 (2009).</li><li>Olsen, E. V., Pathirana, S. T., Samoylov, A. M., Barbaree, J. M., Chin, B. A., Neely, W. C., Vodyanoy, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Specific+and+selective+biosensor+for+Salmonella+and+its+detection+in+the+environment.">Specific and selective biosensor for Salmonella and its detection in the environment.</a> J. Microbiol. Methods. 53, 273-285 (2003).</li><li>Pathirana, S. T., Barbaree, J., Chin, B. A., Hartell, M. G., Neely, W. C., Vodyanoy, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+and+sensitive+biosensor+for+Salmonella.">Rapid and sensitive biosensor for Salmonella.</a> Biosens. Bioelectron. 15, 135-141 (2000).</li><li>Sauerbrey, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+quartz+oscillators+for+weighing+thin+layers+and+for+microweighing.">The use of quartz oscillators for weighing thin layers and for microweighing.</a> Z. Phys. 155, 206-222 (1959).</li><li>Hook, F., Rodahl, M., Brzezinski, P., Kasemo, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Energy+Dissipation+Kinetics+for+Protein+and+Antibody-Antigen+Adsorption+under+Shear+Oscillation+on+a+Quartz+Crystal+Microbalance.">Energy Dissipation Kinetics for Protein and Antibody-Antigen Adsorption under Shear Oscillation on a Quartz Crystal Microbalance.</a> Langmuir. 14, 729-734 (1998).</li><li>Griffith, J., Manning, M., Dunn, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Filamentous+bacteriophage+contract+into+hollow+spherical+particles+upon+exposure+to+a+chloroform-water+interface.">Filamentous bacteriophage contract into hollow spherical particles upon exposure to a chloroform-water interface.</a> Cell. 23, 747-753 (1981).</li><li>Hosseinidoust, Z., Van de Ven, T. G. M., Tufenkji, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacterial+Capture+Efficiency+and+Antimicrobial+Activity+of+Phage-Functionalized+Model+Surfaces.">Bacterial Capture Efficiency and Antimicrobial Activity of Phage-Functionalized Model Surfaces.</a> Langmuir. 27, 5472-5480 (2011).</li><li>Schofield, D. A., Molineux, I. J., Westwater, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioluminescent'+Reporter+Phage+for+the+Detection+of+Category+A+Bacterial+Pathogens.">Bioluminescent' Reporter Phage for the Detection of Category A Bacterial Pathogens.</a> J. Vis. Exp. (53), e2740 (2011).</li><li>Voinova, M. V., Jonson, M., Kasemo, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Missing+mass"+effect+in+biosensor's+QCM+applications.">Missing mass" effect in biosensor's QCM applications.</a> Biosens. Bioelectron. 17, 835-841 (2002).</li><li>Gervals, L., Gel, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immobilization+of+biotinylated+bacteriophages+on+biosensor+surfaces.">Immobilization of biotinylated bacteriophages on biosensor surfaces.</a> Sensors and Actuators. 125, 615-621 (2007).</li><li>Nanduri, V., Sorokulova, I. B., Samoylov, A. M., Simonian, A. L., Petrenko, V. A., Vodyanoy, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phage+as+a+molecular+recognition+element+in+biosensors+immobilized+by+physical+adsorption.">Phage as a molecular recognition element in biosensors immobilized by physical adsorption.</a> Biosens. Bioelectron. 22, 986-992 (2007).</li><li>Sorokulova, I., Watt, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Natural+biopolymer+for+preservation+of+microorganisms+during+sampling+and+storage.">Natural biopolymer for preservation of microorganisms during sampling and storage.</a> J. Microbiol. Methods. 88, 140-146 (2012).</li><li>Sanders, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aseptic+Laboratory+Techniques:+Plating+Methods.">Aseptic Laboratory Techniques: Plating Methods.</a> J. Vis. Exp. (63), e3064 (2012).</li></ol>

يعلن الكتاب أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.

ومن المعروف جيدا أن فاجات يمكن استخدامها في تحقيقات جهاز الاستشعار البيولوجي لمسببات الأمراض البكتيرية 28. ويتجلى ذلك في هذا العمل الذي فج جنبا إلى جنب مع الأجسام المضادة 2A PBP يمكن استخدامها لحل مشكلة قديمة: تمييز سلالات مقاومة للمضادات الحيوية والحساسة السريع....

وقد اقترحت ميثيسيلين سلالات مقاومة المكورات العنقودية الذهبية كعامل أساسي في العدوى وتفشي المستشفيات 4-8. الطرق الشائعة للاعتراف مقاومة المكورات، مثل القرص نشر أوكساسيلين أجار اختبار الشاشة، أو microdilution مرق، تعتمد على الظروف والثقافة مصممة لتعزيز التعبير عن المقاومة. وتشمل التعديلات الاستفادة من أوكساسيلين، الحضانة عند 30 أو 35 درجة مئوية بدلا من 37 درجة مئوية، وإدراج كلوريد الصوديوم إلى متوسطة النمو. وعلاوة على ذلك، للكشف عن الصحيح من خلال هذه الأنواع من التقنيات، وهي فترة حضانة طويلة من 24 ساعة بدلا من 16 إلى 18 ساعة هو مطلوب. تقنيات السريع مع المناسبة مستوى (&gt; 96٪) من حساسية لتحديد مقاومة المكورات تشمل تقنيات microdilution الآلي مثل فيتيك GPS-SA بطاقة، ونظام العنقوديات ATB السريع، ونظام لوحة Microscan السريع التي تنتج النتائج بعد 3-11 ساعة 9-11. كريستال M<html> نظام ID RSA هي طريقة سريعة استنادا إلى الاعتراف نمو S. الذهبية في وجود كلوريد الصوديوم 2٪ و 4 ملغ من أوكساسيلين لكل لتر مع جهاز استشعار حساسة للأكسجين مضان. الحساسيات ادعى تتراوح بين 91-100٪ بعد 4 ساعات من الحضانة 12-14. وهذه الأساليب المظهري محدودة في دقة من خلال تأثير السلالات السائدة التي تعبر عن المقاومة غير المتجانسة. ولذلك، فإن أفضل أساليب مقبولة على نطاق واسع للاعتراف مقاومة المكورات هو PCR أو تهجين الحمض النووي للجين MECA 15. ولكن هذا الأسلوب يتطلب تنقية الحمض النووي وغير حساسة للغاية لالخلطات المختلفة (الشوائب)، والتي تشمل خلية الحطام 16. وعلاوة على ذلك، هذه التقنيات تحتاج وقتا طويلا لتنفيذها. ويمكن استخدام استراتيجيات للاعتراف للمنتج الجين MECA، البروتين PBP 2A، لتحديد المقاومة، وربما تكون أكثر موثوقية مقارنة مع تقنيات اختبار مستوى 17. ق = &quot;jove_content&quot;&gt; قد أظهرت في وقت سابق أن البكتيريا 12600 يمكن أن تستخدم بمثابة مسبار تقديرا لسلالات المكورات العنقودية الذهبية المقاومة بما فيها الدول التي ميثيسيلين 1،2،18. في هذا العمل اقترحنا تقنية جديدة في الاعتراف محددة والكشف عن الجرثومة، مثل الاعتراف من البكتيريا جنبا إلى جنب مع التشكل من هذه الجرثومة في الوقت الحقيقي. لهذا الغرض محدد S. البكتيريا العنقودية الذهبية مع طائفة واسعة من المضيفين (بما في ذلك سلالات MRSA) جنبا إلى جنب مع الأضداد وحيدة النسيلة ضد بروتين (PBP 2A) وقد استخدمت. PBP 2A هو بروتين جدار الخلية وهذا هو سبب المقاومة للمضادات الحيوية MRSA من. ومع ذلك PBP الضد 2A ليس محددة لS. المكورات منذ بعض أنواع البكتيريا الأخرى لديها البروتينات ملزمة المضادات الحيوية مع تشابه تسلسل إلى PBP 2A 19،20. ونتيجة لذلك في هذا العمل، S. وقد استخدمت البكتيريا العنقودية الذهبية وأجسام مضادة ضد بروتين PBP 2A. لتكون قادرة على وضع جهاز الاستشعار البيولوجي إلى specifiأتوماتيكيا كشف وتحديد MRSA جهاز مع وقد استخدمت إجراء من خطوتين. الخطوة الأولي استخدمت S. المكورات أحادي الطبقة البكتيريا باعتبارها دقق الاستشعار، في حين أن الخطوة الثانية يعمل PBP 2A أجسام مضادة محددة. ولذلك، خطوة واحدة سوف تعترف S. البكتيريا العنقودية الذهبية، وغيرها من واحد سوف تكون حساسة للبروتين مضاد حيوي ملزم. عندما الاشارات الواردة من خطوتين إيجابية، فإنه يشير إلى الكشف محددة من هذه الجرثومة.

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reagents</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Phosphate buffered saline (PBS) </td>
			<td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO</td>
			<td>P4417 </td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>spectrophotometric-grade chloroform </td>
			<td>Sigma-Aldrich, 
				St. Louis, MO </td>
			<td>154733 </td>
			<td>(99.8% A.C.S.) </td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Hexane-Anhydrous </td>
			<td>Sigma-Aldrich, 
				St. Louis, MO</td>
			<td>29609-0</td>
			<td>(95%)</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Ethyl Alcohol </td>
			<td>Pharmco products Inc. Brookfield, CT </td>
			<td>64-17-5</td>
			<td>190 Proof</td>
		 </tr>	
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Equipment</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>PBP 2a antibody conjugated latex beads</td>
			<td>Denka Seiken Co., Ltd, Tokyo, Japan</td>
			<td>The MRSA-Screen test</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>S. aureus ATCC 12600, S. aureus ATCC 27690 and Bacillus subtilis ATCC 6051 from </td>
			<td>American Type Culture Collection (Manassas, VA);</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>MRSA1, MRSA 2, MRSA 5, MRSA 13, MRSA 26, MRSA 34, MRSA 45, B. anthracis Sterne, Salmonella typhimurium LT2, Shigella flexneri, Yersinia enterocolotica, Proteus mirabilis, Klebsiella pneumoniae 13882; The lytic phage 12600 </td>
			<td>The culture collection of Auburn University, Auburn, AL</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Centrifuge </td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td>Optima L-90K
				Ultra Centrifuge</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>KSV 2200 LB film balance</td>
			<td>KSV Chemicals, Finland</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Light microscope optical system </td>
			<td>CitoViva Technology Inc., Auburn, AL </td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>QCM-D</td>
			<td>Q-Sense AB, V&auml;stra Fr&ouml;lunda, Sweden </td>
			<td>E4</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Scanning electron microscope (SEM)</td>
			<td>JEOL USA Inc., Peabody, MA</td>
			<td>JEOL-7000F SEM </td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Transmitting electron microscopy (TEM)</td>
			<td>JEOL USA Inc., Peabody, MA</td>
			<td>JEOL, JEM 2010 </td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Stericup, Presterilized</td>
			<td>Millipore Corporation, Billerica, MA</td>
			<td>SCGPU05RE</td>
			<td>0.22 &mu;m, GP Express PLUS membrane</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Bio-Assay dish</td>
			<td>NUNC A/S, Denmark</td>
			<td>240835</td>
			<td>Dimensions(mm), 245 x 245 x 25</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Pipettes</td>
			<td>Gilson, Pipetman, France</td>
			<td>P100, P200, P1000</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>C24 Incubator Shaker</td>
			<td>New Brunswick Scientific, CT</td>
			<td>Classic C24</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Gold-coated quartz pieces</td>
			<td>Auburn University, AL</td>
			<td></td>
			<td>Homemade</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Petri dishes</td>
			<td>Fisher Brand, USA</td>
			<td>0875713</td>
			<td>100 mmX15 mm </td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>SterilGard III Advance</td>
			<td>The Baker Company, ME</td>
			<td>SG403</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Culture Growing Flasks</td>
			<td>Corning Incorporated, NY</td>
			<td>4995</td>
			<td>PYREX 250 ml Erlenmeyer flasks </td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Optical Spectrometer</td>
			<td>Genesys 20. Thermo Spectronic, USA.</td>
			<td>4001</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Plasma Cleaner</td>
			<td>Harrick Plasma, USA</td>
			<td>PDC-32G</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Millipore water purification system</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>Direct-Q</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Imaging Ellipsometer</td>
			<td>Accurion, USA</td>
			<td>nanofilm_ep3se
			</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Software </td>
			<td>Q-Sense AB, Sweden</td>
			<td>QSoft, QTools</td>
			<td></td>
		 </tr>
		</tbody>
 </table>

biosensor for detection of antibiotic resistant staphylococcus bacteria

A البكتيريا التحللي حولت هيكليا وجود مجموعة واسعة من المضيف سلالات المكورات العنقودية الذهبية وبروتين البنسلين ملزم (PBP 2A) وقد تم استخدام الأجسام المضادة حبات اللاتكس مترافق لإنشاء جهاز الاستشعار البيولوجي المصممة للتمييز من ميثيسيلين مقاومة (MRSA) وحساس (MSSA) S . أنواع المكورات 1،2. وقد تم تحويل فاجات التحللي في الأجسام الشبه الكروية فج عن طريق الاتصال مع واجهة كلوروفورم المياه. تم نقل فج الطبقات الوحيدة كروي على سطح جهاز الاستشعار البيولوجي بواسطة انجميور-بلودجيت (LB) تقنية 3. وقد تم فحص أجهزة الاستشعار التي تم إنشاؤها بواسطة توازن دقيق الكريستال الكوارتز مع تتبع تبديد (QCM-D) لتقييم التفاعلات البكتيريا فج. أدت التفاعلات البكتيريا كروي إلى انخفاض تردد صدى وارتفاع في الطاقة تبديد لكل من هذه الجرثومة وسلالات MSSA. بعد الربط البكتيرية، وقد تم كشف أكثر هذه المجسات إلى الأجسام المضادة بروتين البنسلين ملزم اللاتكس حبةق. استجابت أجهزة الاستشعار تحليلها مع هذه الجرثومة إلى PBP الخرز الضد 2A، على الرغم من أجهزة الاستشعار تفقد مع MSSA أعطى أي رد. هذا التمييز التجريبية يحدد على التمييز بين لا لبس فيها ميثيسيلين مقاومة وS. الحساسة سلالات المكورات. ملزمة على قدم المساواة والبكتيريا غير منضم قمع نمو البكتيريا على الأسطح ومعلقات في المياه. مرة واحدة يتم تغيير فاجات التحللي في الأجسام الشبه الكروية، فإنها تحتفظ نشاطهم التحللي قوية وإظهار عالية القدرة على التقاط البكتيرية. ويمكن استخدام الأجسام الشبه الكروية فج فج وللاختبار وتعقيم من الكائنات الحية الدقيقة المقاومة للمضادات الحيوية. ويمكن أن تشمل التطبيقات الأخرى استخدامها في علاج البكتيريا والأسطح المضادة للميكروبات.

أظهرت فج النشاط التحللي ضد جميع السلالات المختبرة من S. العنقودية الذهبية، بما في ذلك سلالات MRSA، كما يتبين من اختبار بقعة فج. وتراوحت أحجام البلاك عموما 5-15 ملم. ولم يتم العثور على النشاط ضد غيرها من الثقافات اختبار (الجدول 1). <p class="jove_content" style=";text-align:right;d...

Watch this Scientific Journal Video about Biosensor for Detection of Antibiotic Resistant Staphylococcus Bacteria at JoVE.com

Biosensor for Detection of Antibiotic Resistant Staphylococcus Bacteria

أجهزة الاستشعار فج التحللي والخرز الضد قادرون على التمييز بين ميثيسيلين مقاومة (MRSA) وبكتيريا المكورات العنقودية الحساسة. وقد ثبتوا على فاجات بطريقة انجميور-بلودجيت في الصعود إلى سطح الكوارتز الكريستال استشعار توازن دقيق وعملت تحقيقات المكورات نطاق واسع. الخرز الضد الاعتراف MRSA.

جهاز الاستشعار البيولوجي للكشف عن المضادات الحيوية البكتيريا العنقودية الذهبية المقاومة لل

A structurally transformed lytic bacteriophage having a broad host range of Staphylococcus aureus strains and a penicillin-binding protein (PBP 2a) ...

biosensor-for-detection-antibiotic-resistant-staphylococcus

Research

JoVE Journal

Bioengineering

23.9K Views.  Auburn University. أجهزة الاستشعار فج التحللي والخرز الضد قادرون على التمييز بين ميثيسيلين مقاومة (MRSA) وبكتيريا المكورات العنقودية الحساسة. وقد ثبتوا على فاجات بطريقة انجميور-بلودجيت في الصعود إلى سطح الكوارتز الكريستال استشعار توازن دقيق وعملت تحقيقات المكورات نطاق واسع. الخرز...

Video: Biosensor for Detection of Antibiotic Resistant Staphylococcus Bacteria

Fabrication of Carbon Nanotube High-Frequency Nanoelectronic Biosensor for Sensing in High Ionic Strength Solutions

The unique electronic properties and high surface-to-volume ratios of single-walled carbon nanotubes (SWNT) and semiconductor nanowires (NW) 1-4 make them good candidates for high sensitivity biosensors. When a charged molecule binds to such a sensor surface, it alters the carrier density5 in the sensor, resulting in changes in its DC conductance. However, in an ionic solution a charged surface also attracts counter-ions from the solution, forming an electrical double layer (EDL). This EDL effectively screens off the charge, and in physiologically relevant conditions ~100 millimolar (mM), the characteristic charge screening length (Debye length) is less than a nanometer (nm). Thus, in high ionic strength solutions, charge based (DC) detection is fundamentally impeded6-8.
We overcome charge screening effects by detecting molecular dipoles rather than charges at high frequency, by operating carbon nanotube field effect transistors as high frequency mixers9-11. At high frequencies, the AC drive force can no longer overcome the solution drag and the ions in solution do not have sufficient time to form the EDL. Further, frequency mixing technique allows us to operate at frequencies high enough to overcome ionic screening, and yet detect the sensing signals at lower frequencies11-12. Also, the high transconductance of SWNT transistors provides an internal gain for the sensing signal, which obviates the need for external signal amplifier.
Here, we describe the protocol to (a) fabricate SWNT transistors, (b) functionalize biomolecules to the nanotube13, (c) design and stamp a poly-dimethylsiloxane (PDMS) micro-fluidic chamber14 onto the device, and (d) carry out high frequency sensing in different ionic strength solutions11.

We describe the device fabrication and measurement protocol for carbon nanotube based high frequency biosensors. The high frequency sensing technique mitigates the fundamental ionic (Debye) screening effect and allows nanotube biosensor to be operated in high ionic strength solutions where conventional electronic biosensors fail. Our technology provides a unique platform for point-of-care (POC) electronic biosensors operating in physiologically relevant conditions.

تصنيع الكربون الأنابيب الجزيئية عالي التردد الكترونيات النانو جهاز الاستشعار البيولوجي للاستشعار عالية في حلول القوة الأيونية

The unique electronic properties and high surface-to-volume ratios of single-walled carbon nanotubes (SWNT) and semiconductor nanowires (NW) 1-4 make them ...

Optical Detection of E. coli Bacteria by Mesoporous Silicon Biosensors

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 model microorganism. The biosensor relies on direct binding of the target bacteria cells onto its surface, while no pretreatment (e.g.&#160;by cell lysis) of the studied sample is required. A mesoporous Si thin film is used as the optical transducer element of the biosensor. Under white light illumination, the porous layer displays well-resolved Fabry-P&#233;rot fringe patterns in its reflectivity spectrum. Applying a fast Fourier transform (FFT) to reflectivity data results in a single peak. Changes in the intensity of the FFT peak are monitored. Thus, target bacteria capture onto the biosensor surface, through antibody-antigen interactions, induces measurable changes in the intensity of the FFT peaks, allowing for a &#39;real time&#39; observation of bacteria attachment.
The mesoporous Si film, fabricated by an electrochemical anodization process, is conjugated with monoclonal antibodies, specific to the target bacteria. The immobilization, immunoactivity and specificity of the antibodies are confirmed by fluorescent labeling experiments. Once the biosensor is exposed to the target bacteria, the cells are directly captured onto the antibody-modified porous Si surface. These specific capturing events result in intensity changes in the thin-film optical interference spectrum of the biosensor. We demonstrate that these biosensors can detect relatively low bacteria concentrations (detection limit of 104 cells/ml) in less than an hour.

Optical Detection of E. coli Bacteria by Mesoporous Silicon Biosensors

A label-free optical biosensor for rapid bacteria detection is introduced. The biosensor is based on a nanostructured porous Si, which is designed to directly capture the target bacteria cells onto its surface. We use monoclonal antibodies, immobilized onto the porous transducer, as the capture probes. Our studies demonstrate the applicability of these biosensors for the detection of low bacterial concentrations within minutes with no prior sample processing (such as cell lysis).

كشف البصري<em&gt; E. القولونية</em&gt; البكتيريا عن طريق أجهزة الاستشعار السيليكون Mesoporous

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 ...

Stress-induced Antibiotic Susceptibility Testing on a Chip

We have developed a rapid microfluidic method for antibiotic susceptibility testing in a stress-based environment. Fluid is passed at high speeds over bacteria immobilized on the bottom of a microfluidic channel. In the presence of stress and antibiotic, susceptible strains of bacteria die rapidly. However, resistant bacteria survive these stressful conditions. The hypothesis behind this method is new: stress activation of biochemical pathways, which are targets of antibiotics, can accelerate antibiotic susceptibility testing. As compared to standard antibiotic susceptibility testing methods, the rate-limiting step -&#160;bacterial growth -&#160;is omitted during antibiotic application. The technical implementation of the method is in a combination of standard techniques and innovative approaches. The standard parts of the method include bacterial culture protocols, defining microfluidic channels in polydimethylsiloxane&#160;(PDMS), cell viability monitoring with fluorescence, and batch image processing for bacteria counting. Innovative parts of the method are in the use of culture media flow for mechanical stress application, use of enzymes to damage but not kill the bacteria, and use of microarray substrates for bacterial attachment. The developed platform can be used in antibiotic and nonantibiotic related drug development and testing. As compared to the standard bacterial suspension experiments, the effect of the drug can be turned on and off repeatedly over controlled time periods. Repetitive observation of the same bacterial population is possible over the course of the same experiment.

We have developed a microfluidic platform for rapid antibiotic susceptibility testing. Fluid is passed at high speeds over bacteria immobilized on the bottom of a microfluidic channel. In the presence of stress and antibiotic, susceptible strains of bacteria die rapidly. However, resistant bacteria can survive these stressful conditions.

اختبار قابلية المضادات الحيوية الناجم عن الإجهاد على رقاقة

We have developed a rapid microfluidic method for antibiotic susceptibility testing in a stress-based environment. Fluid is passed at high speeds over ...

High-throughput Identification of Bacteria Repellent Polymers for Medical Devices

Medical devices are often associated with hospital-acquired infections, which place enormous strain on patients and the healthcare system as well as contributing to antimicrobial resistance. One possible avenue for the reduction of device-associated infections is the identification of bacteria-repellent polymer coatings for these devices, which would prevent bacterial binding at the initial attachment step. A method for the identification of such repellent polymers, based on the parallel screening of hundreds of polymers using a microarray, is described here. This high-throughput method resulted in the identification of a range of promising polymers that resisted binding of various clinically relevant bacterial species individually and also as multi-species communities. One polymer, PA13 (poly(methylmethacrylate-co-dimethylacrylamide)), demonstrated significant reduction in attachment of a number of hospital isolates when coated onto two commercially available central venous catheters. The method described could be applied to identify polymers for a wide range of applications in which modification of bacterial attachment is important.

A high-throughput microarray method for the identification of polymers which reduce bacterial surface binding on medical devices is described.

عالية الإنتاجية تحديد البكتيريا البوليمرات طارد للمستلزمات الطبية

Medical devices are often associated with hospital-acquired infections, which place enormous strain on patients and the healthcare system as well as ...

The Use of a &#946;-lactamase-based Conductimetric Biosensor Assay to Detect Biomolecular Interactions

Biosensors are becoming increasingly important and implemented in various fields such as pathogen detection, molecular diagnosis, environmental monitoring, and food safety control. In this context, we used &#946;-lactamases as efficient reporter enzymes in several protein-protein interaction studies. Furthermore, their ability to accept insertions of peptides or structured proteins/domains strongly encourages the use of these enzymes to generate chimeric proteins. In a recent study, we inserted a single-domain antibody fragment into the Bacillus licheniformis BlaP &#946;-lactamase. These small domains, also called nanobodies, are defined as the antigen-binding domains of single chain antibodies from camelids. Like common double chain antibodies, they show high affinities and specificities for their targets. The resulting chimeric protein exhibited a high affinity against its target while retaining the &#946;-lactamase activity. This suggests that the nanobody and &#946;-lactamase moieties remain functional. In the present work, we report a detailed protocol that combines our hybrid &#946;-lactamase system to the biosensor technology. The specific binding of the nanobody to its target can be detected thanks to a conductimetric measurement of the protons released by the catalytic activity of the enzyme.

The Use of a &amp;#946;-lactamase-based Conductimetric Biosensor Assay to Detect Biomolecular Interactions

In this work, we report a new method to study protein-protein interactions using a conductimetric biosensor based on the hybrid &#946;-lactamase technology. This method relies on release of protons upon hydrolysis of &#946;-lactams.

استخدام الإنزيم بيوسينسور كوندوكتيميتريك β-lactamase المستندة إلى الكشف عن التفاعلات الجزيئية البيولوجية

Biosensors are becoming increasingly important and implemented in various fields such as pathogen detection, molecular diagnosis, environmental ...

Development of an Electrochemical DNA Biosensor to Detect a Foodborne Pathogen

Vibrio parahaemolyticus (V. parahaemolyticus) is a common foodborne pathogen that contributes to a large proportion of public health problems globally, significantly affecting the rate of human mortality and morbidity. Conventional methods for the detection of V. parahaemolyticus such as culture-based methods, immunological assays, and molecular-based methods require complicated sample handling and are time-consuming, tedious, and costly. Recently, biosensors have proven to be a promising and comprehensive detection method with the advantages of fast detection, cost-effectiveness, and practicality. This research focuses on developing a rapid method of detecting V. parahaemolyticus with high selectivity and sensitivity using the principles of DNA hybridization. In the work, characterization of synthesized polylactic acid-stabilized gold nanoparticles (PLA-AuNPs) was achieved using X-ray Diffraction (XRD), Ultraviolet-visible Spectroscopy (UV-Vis), Transmission Electron Microscopy (TEM), Field-emission Scanning Electron Microscopy (FESEM), and Cyclic Voltammetry (CV). We also carried out further testing of stability, sensitivity, and reproducibility of the PLA-AuNPs. We found that the PLA-AuNPs formed a sound structure of stabilized nanoparticles in aqueous solution. We also observed that the sensitivity improved as a result of the smaller charge transfer resistance (Rct) value and an increase of active surface area (0.41 cm2). The development of our DNA biosensor was based on modification of a screen-printed carbon electrode (SPCE) with PLA-AuNPs and using methylene blue (MB) as the redox indicator. We assessed the immobilization and hybridization events by differential pulse voltammetry (DPV). We found that complementary, non-complementary, and mismatched oligonucleotides were specifically distinguished by the fabricated biosensor. It also showed reliably sensitive detection in cross-reactivity studies against various food-borne pathogens and in the identification of V. parahaemolyticus in fresh cockles.

A protocol for the development of an electrochemical DNA biosensor comprising a polylactic acid-stabilized, gold nanoparticles-modified, screen-printed carbon electrode to detect Vibrio parahaemolyticus is presented.

تطوير Biosensor الكهروكيميائية الحمض النووي للكشف عن مسببات الأمراض المنقولة عن طريق الأغذية

Vibrio parahaemolyticus (V. parahaemolyticus) is a common foodborne pathogen that contributes to a large proportion of public health problems globally, ...

Biosensor-based High Throughput Biopanning and Bioinformatics Analysis Strategy for the Global Validation of Drug-protein Interactions

Receptors and enzyme proteins are important biomolecules that act as binding targets for bioactive small molecules. Thus, the rapid and global validation of the drug-protein interactions is highly desirable for not only understanding the molecular mechanisms underlying therapeutic efficacy but also for assessing drug characteristics, such as adsorption, distribution, metabolism, excretion, and toxicity (ADMET) for clinical use. Here, we present a biosensor-based high throughput strategy for the biopanning of T7 phage-displayed short peptides that can be easily displayed on the phage capsid. Subsequent analysis of the amino acid sequences of peptides containing short segments, as &#34;broken relics&#34;, of the drug-binding sites using bioinformatics programs in receptor ligand contact (RELIC) suite, is also shown. By applying this method to two clinically approved drugs, an anti-tumor irinotecan, and an anti-flu oseltamivir, the detailed process for collecting the drug-recognizing peptide sequences and highlighting the drug-binding sites of the target proteins are explained in this paper. The strategy described herein can be applied for any small molecules of interest.

This study aimed to present a strategy for identifying drug-peptide interactions. The strategy involves the biopanning of drug-recognizing short peptides based on a quartz-crystal microbalance (QCM) biosensor, followed by bioinformatics analysis for quantitatively assessing the information obtained for the drug recognition and annotation of the drug-binding sites on proteins.

Biopanning المعالجة البيولوجية القائمة على الاستشعار الحيوي واستراتيجية تحليل المعلوماتية الحيوية للتحقق العالمي من التفاعلات البروتين المخدرات

Receptors and enzyme proteins are important biomolecules that act as binding targets for bioactive small molecules. Thus, the rapid and global validation ...

Photodegradable Hydrogel Interfaces for Bacteria Screening, Selection, and Isolation

Biologists have long attempted to understand the relationship between phenotype and genotype. To better understand this connection, it is crucial to develop practical technologies that couple microscopic cell screening with cell isolation at high purity for downstream genetic analysis. Here, the use of photodegradable poly(ethylene glycol) hydrogels for screening and isolation of bacteria with unique growth phenotypes from heterogeneous cell populations is described. The method relies on encapsulating or entrapping cells with the hydrogel, followed by culture, microscopic screening, then use of a high-resolution light patterning tool for spatiotemporal control of hydrogel degradation and release of selected cells into a solution for retrieval. Applying different light patterns allows for control over the morphology of the extracted cell, and patterns such as rings or crosses can be used to retrieve cells with minimal direct UV light exposure to mitigate DNA damage to the isolates. Moreover, the light patterning tool delivers an adjustable light dose to achieve various degradation and cell release rates. It allows for degradation at high resolution, enabling cell retrieval with micron-scale spatial precision. Here, the use of this material to screen and retrieve bacteria from both bulk hydrogels and microfabricated lab-on-a-chip devices is demonstrated. The method is inexpensive, simple, and can be used for common and emerging applications in microbiology, including isolation of bacterial strains with rare growth profiles from mutant libraries and isolation of bacterial consortia with emergent phenotypes for genomic characterizations.

The use of photodegradable hydrogels to isolate bacterial cells by utilizing a high-resolution light pattering tool is reported. Essential experimental procedures, results, and advantages of the process are reviewed. The method enables rapid and inexpensive isolation of targeted bacteria showing rare or unique functions from heterogeneous communities or populations.

واجهات هيدروجيل قابلة للتحلل الضوئي لفحص البكتيريا واختيارها وعزلها

Biologists have long attempted to understand the relationship between phenotype and genotype. To better understand this connection, it is crucial to ...

Measurement of the Acid-Resistant Fluorescent Reporter Protein mCherry2

Pick any colony from the MRS agar plate containing electroporated L.reuteri cells and inoculate into a 96 well microplate containing filter sterilized MRS broth per well and an appropriate selection antibiotic. Incubate aerobically for 24 hours at 37 degrees Celsius without shaking. The next day, L.reuteri will precipitate out of the media in the stationary phase.Resuspend the culture by pipetting. Add 200 microliters of culture into a flat, clear, bottom 96 well plate. Transfer the plate to a plate reader and measure the optical density and fluorescence of M cherry two and other relevant reporters.Colony morphology noticeably changes in the presence of oxygen. Under low oxygen conditions colonies appear white, opaque, smooth and round. Under partial or leaky conditions, colonies appear undulate, and umbanet.Whereas under atmospheric oxygen levels colonies always appear low bait, round and dry. In wild Type L.rueteri, growth and reporter protein expression vary between colonies making accurate deductions difficult. Plasmid curing, and re-transformation can result in more stable expression but it is an uncommon and unique occurrence reliant on more stable mutant phenotypes spontaneously occurring.

قياس بروتين مراسل الفلورسنت المقاوم للأحماض mCherry2

<meta charset="utf8"></head><body>أكسيد الجرافين المضاد للبكتيريا / مركبات النحاس النانوية للبكتيريا المقاومة

Fabrication of Antibacterial Graphene Oxide/Copper Nanocomposites

Antibiotics are currently the most used antibacterial treatment for killing bacteria. However, bacteria develop resistance when continually overexposed to antibiotics. Developing&#160;antimicrobial agents that can replace existing antibiotics is essential because antibiotic-resistant bacteria have resistance mechanisms for all current antibiotics and can promote nosocomial infections. To address this challenge, in this study, we propose graphene oxide/copper (GO/Cu) nanocomposites as antibacterial materials that can replace the existing antibiotics. GO/Cu nanocomposites are characterized by transmission electron microscopy and scanning electron microscopy. They show that copper (Cu) nanoparticles are well-grown on the graphene oxide sheets. Additionally, a microdilution broth method is used to confirm the efficacy of the antimicrobial substance against methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa), which are frequently implicated in nosocomial infections. Specifically, 99.8% of MRSA and 84.7% of P. aeruginosa are eliminated by 500 &#181;g/mL of GO/Cu nanocomposites. Metal nanocomposites can eradicate antibiotic-resistant bacteria by releasing ions, forming reactive oxygen species, and physically damaging the bacteria. This study demonstrates the potential of antibacterial GO/Cu nanocomposites in eradicating antibiotic-resistant bacteria.

<meta charset="utf8"></head><body>تسليط الضوء على المؤلف: المركبات النانوية المعدنية للقضاء على البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية

Herein, we introduce graphene oxide/copper (GO/Cu) nanocomposites as an antibacterial nanomaterial. The antibacterial effectiveness of the GO/Cu nanocomposites was evaluated against both antibiotic-resistant gram-positive and gram-negative bacteria.

تصنيع أكسيد الجرافين المضاد للبكتيريا / مركبات النحاس النانوية

Antibiotics are currently the most used antibacterial treatment for killing bacteria. However, bacteria develop resistance when continually overexposed to ...