העבודה דיווחה במסמך זה נתמך על ידי מענקים מAUDFS אוניברסיטת אובורן וחיל האוויר האמריקאי CRADA 07-277-60MDG-01. הדעות המובאות במאמר זה הן של המחברים, ואינם משקפות את המדיניות הרשמית או עמדתו של חיל אוויר ארצות הברית, משרד ההגנה, או ממשלת ארה&quot;ב.

1. הכין את הקרקע <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השג סוג זן ס aureus ATCC 12600, ש &#39; aureus 27690 וBacillus subtilis ATCC ATCC 6051. זנים עמידים methicillin של ס &#39; aureus - MRSA1, 2 MRSA, MRSA 5, MRSA 13, MRSA 26, 34 MRSA, MRSA 45, ב &#39; anthracis סטרן, סלמונלה typhimurium LT2, Shigella flexneri, Yersinia enterocolotica, פרוטאוס מיראביליס, Klebsiella pneumoniae 13882; הפאג ממס 12600. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השג חרוזים לטקס מצומדות נוגדני 2a PBP. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן NZY בינונית כמתואר 21. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השג פתרון פוספט שנאגרו מלוח (PBS). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן מים deionized כsubphase לmonolayer תצהיר אנגמיור-Blodgett (LB). </li></ol> 2. הרבייה bacteriophage וטיטרציה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגירה 5 מ&quot;ל של תרבות הלילה של ס &#39; aureus ATCC 12600 (3.6 x 10 8 יחידות מושבה להרכיב (CFU) / מ&quot;ל) עם 500 μl של הפאג (3 x 10 9 &lt;/ Sup&gt; PFU / מ&quot;ל) במדיום NZY 500 מ&quot;ל ב2 ליטר פלאק בייקר-חממה ב 37 ° C במשך הלילה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגה התרבות ב 4424 XG במשך 10 דקות ב 4 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> supernatant מחדש centrifuged ב11,325 XG במשך 10 דקות ב 4 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> supernatant דרך מסנן 0.22 מיקרומטר Millipore מסנן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגה תסנין ב75,395 XG במשך 1.5 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים בגלולה 100 μl של מים מזוקקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן פי 10 דילולים של השעיה הפאג במדיום NZY. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צלחת 1 מ&quot;ל של התרבות (ON) הלילה של ס &#39; aureus ATCC 12600 על כל אחת מצלחות עם 2 אגר NZY כדי לוודא שכל המשטח מכוסה. הסר את עודף התרבות ולתת המשטח יבש למשך 30 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Spot מדגם (10 μl) של דילול הפאג המתאים על פני השטח של הצלחת ולדגור על 37 המעלות צלזיוס במשך 18-24 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבחון את היווצרות הפלאק ולחשב את כייל הפאג. titers bacteriophage (T) נאמדים על הבסיס של מספר plaques (N) שהוקם ל10 μl נפח (V) של השעיה הפאג והגורם לדילול (F). כייל היה מחושב על ידי נוסחה:. ט = N / (vxF) לדוגמה, עבור מספר לוחות 75 בדילול 10 -7 והנפח 10 μl (-3 מ&quot;ל 10 x 10), כייל שווה 75 / (10 x 10 x 10 -3 -7) = 7.5 X 10 10 יחידות להרכיב לוחית (PFU) לכל מ&quot;ל של השעיה. </li></ol> 3. הפאג זהב משותק <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חתיכות נקיים מצופות זהב 60 מ&quot;מ קוורץ (2) על ידי פלזמה תחריט בארגון במשך 10 דקות ולאחר מכן לעקר עבור 6 שעות תחת אור UV בארון סטרילי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 50 מיקרוליטר של 10 ההשעיה הפאג x 9 PFU / 1 מ&quot;ל למשטח הזהב של כל חתיכה בצלחת פטרי סטרילית, ולאחר מכן דגירה הלילה בתא לח בטמפרטורת חדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר וכיילת את ההשעיה הפאג שנותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשטוף חתיכות עם הפאג כרוך 5 פעמים עם PBS להסיר מאוגדphage. </li></ol> 4. בדיקה של infectivity הפאג משותק על משטח יבש <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מורחים תרבות O / N של S. Aureus ATCC 12600 על גבי צלחת אגר NZY ולאפשר ייבוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים פיסת זהב עם הפאג משותק על פני צלחת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים לב לאזור של תמוגה לאחר הדגירה 12 שעות על 37 מעלות צלזיוס, שמציין infectivity. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בחתיכות זהב מכוסות ללא הפאג בניסויים שליטים. </li></ol> 5. בדיקה של פעילות ממס של הפאג חינם וכרוך בנוזלים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף תרבות על ש &#39; aureus 12,600-10 מיליליטר ATCC של NZY בכל ארבע צלוחיות 300 sidearm מ&quot;ל (6 x 10 6 CFU / מ&quot;ל בבקבוק אחד). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף בשתי צלוחיות 2 x 10 6 pfu / מ&quot;ל של הפאג ללא תשלום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בשתי צלוחיות האחרות כקבוצת ביקורת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפקח על מהלך הזמן של ס &#39; תמוגה תא aureus עבור 570 דקות על ידי מדידת צפיפות אופטית (OD 600) במרווחי זמן של 30 דקות לכל צלוחיות.</li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח מדידה סופית ב 24 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבי 5.1-5.5, אבל להשתמש בחתיכות זהב עם phages מאוגד במקום phages החופשי, וחתיכות זהב ללא הפאג בצלוחיות בקרה. </li></ol> 6. אובדן phages הכרוכים במהלך הדגירה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 50 μl של 10 הפאג PFU / מיליליטר 1 x 9 על פני השטח של תכשיט זהב סטרילי בצלחת פטרי הממוקמת בתא לח למשך לילה בטמפרטורת חדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את ההשעיה עם הפאג מאוגד ממשטח הזהב וכייל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטוף את פיסת הזהב עם הפאג כרוך 5 פעמים עם PBS ומקום בפתרון NZY 1 מ&quot;ל בשפופרת 15 מ&quot;ל שבייקר-אינקובטור ב 37 מעלות צלזיוס במשך 8 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקבוע את כייל של הפאג המנותק כפי שמתואר ב2. </li></ol> 7. הכנת הפאג spheroids <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שילוב של 400 μl של השעיה 12600 הפאג מניות (10 11 PFU / מ&quot;ל) עם נפח שווה של כלורופורם כיתה spectrophotometric בבקבוקון 1 מ&quot;לבטמפרטורת חדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעדינות מערבולת ההשעיה הפאג, כלורופורם 5-6 פעמים (5 מרווחי שניות) על פני משך דקה אחת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אפשר השעיה לייצוב למשך 30 שניות ולאחר מכן פיפטה של ​​השלב העליון המכיל spheroids היה pipetted זמנים להכנת שכבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח כמה מיקרוליטר של ההשעיה spheroids לשידור במיקרוסקופ אלקטרונים סורק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש השעיה אליפטית שנותרה לייצור biosensor. </li></ol> 8. הכנת biosensor <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חיישנים נקיים QCM-D על ידי פלזמה התחריט בארגון ל10 דקות נקיות PDC-32G Harrick פלזמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש לשטוף את החיישן עם הקסאן כדי להסיר כל זיהומים אורגניים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להכין ולנקות שוקת של האיזון כפי שמתואר בסרט 22. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלא שוקת LB עם פתרון subphase ולנקות אותו עם מחסום שוקת ולייצב את השוקת ב20 ± 0.1 ° C </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מורחים 300 aliquot μl של הפאג 12600 בsuspensi המימיתב (10 11 PFU / מ&quot;ל) על גבי subphase LB. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן monolayer הפאג על פתרון subphase LB על ידי מתן 300 aliquot μl של השעיה מימית הפאג 12600 (10 11 PFU / מ&quot;ל) כדי להפעיל את מוט זכוכית wettable נוטה שטבל באופן חלקי לsubphase 22,23. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לייצב את monolayer המוכנה למשך 10 דקות, ולאחר מכן לדחוס אותו בשיעור של 30 מ&quot;מ / דקה (45 ס&quot;מ 2 / דקות), עד שלחץ קבוע 19 N / M הוא השיג. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע תצהיר סרט אנכי על גבי חיישן QCM-D, בניצב בשיעור של 4.5 מ&quot;מ / דקה ברציפות על ידי טבילת חיישן ולצאת מmonolayer שבע פעמים. מיקרוסקופ אלקטרונים של הופקד monolayers phage לפני חשיפה לדגימות חיידקים הראתה כי השכבות היו רציפה, הומוגנית ואחידים (מידע לא מוצג). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבי 4.5-4.8 עם השעיה אליפטית הפאג כי הוא מוכן ב3. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש biosensors phage מפוברק לזיהוי MRSA, אלקטרוןמיקרוסקופיה, וellipsometry. </li></ol> 9. בדיקת biosensor, אפליה של Methicillin עמיד וחיידקים סטפילוקוקוס רגישים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בפרוטוקול זה, biosensors עם הפאג ללא שינוי והשינוי וspheroids phage מוכן. משמש microbalance גביש קוורץ עם ארבעה תאי חיישני זרימה לפקח מחייב של חיידקים לפאג משותק על משטח חיישן QCM. חרוזים לטקס מצומדות PBP 2a נוגדנים מנוצלים ללהיפלות בין Methicillin עמיד (MRSA) וחיידקים סטפילוקוקוס רגישים. כל המדידות שנערכו במצב הזרימה (50 μl / min) בשעה 5 מגה הרץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקים תדר תהודה קו בסיס של חיישן QCM במים (~ 30 דקות). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צייר השעיה של תאי חיים Methicillin סטפילוקוקוס חיידקים רגישים במים (10 9 CFU / מ&quot;ל) באמצעות תא הבדיקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברציפות לעקוב אחר שינויים בתדר התהודה החיישנים ופיזור אנרגיה לצליל עילי, USIng התוכנה ש-Soft. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר השינויים בתדר התהודה החיישנים והפיזור הגיעו לרמות רוויה, להוסיף את ההשעיה של חרוזים לטקס PBP נוגדנים מצומדות (6.77 x10 10 חרוזים / מ&quot;ל) לזרימה במהלך הניטור הרציף של תדר ופיזור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבי 9.2-9.5 לתאים חיידקיים עמידים Methicillin (MRSA). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר שינוי תדר דרך השינוי ההמוני עקב חיידקים מחייבים ידי Sauerbrey המשוואה 24,25 Δf =-Δm xn / C, כאשר C הוא רגישות מסה קבוע (בשעה 5 מגה הרץ הרץ x -1 C = 17.7 ng x ס&quot;מ -2 ), מ &#39;הוא מסה וn הוא מספר הנימה (n = 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר שינוי בזבוז אנרגיה (Δ ד &#39;) מרישום הדעיכה מעריכית של תנודה (תדר ומשרעת ריסון, אשר אפשרו כימות של האנרגיה התפוגגה ומאוחסנות באותה תקופה אחד מתנודה,E התפוגגה ומאוחסן E, בהתאמה: Δ D = E התפוגג / 2 מאוחסן πE. Δ D נמדד ביחידות פיזור (DU), אחד DU = 10 -6 יחידות יחסית). </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>

החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.

זה ידוע היטב כי phages יכול לשמש כבדיקות biosensor לחיידקים פתוגנים 28. זה בא לידי הביטוי בעבודה זו, שיכול להיות מנוצל הפאג יחד עם נוגדני 2a PBP כדי לפתור את הבעיה הישנה: זנים עמידים ורגישים אנטיביוטיים מהירים אפליה. נמצא עם זאת phages staphyl...

זנים עמידים של סטפילוקוקוס Methicillin הוצעו כגורם חיוני בזיהומים והתפרצויות nosocomial 4-8. דרכים נפוצות להכרה בהתנגדות methicillin, כגון בדיקת דיסק דיפוזיה oxacillin אגר מסך, או microdilution מרק, להסתמך על תנאי תרבות מותאמים כדי לשפר את הביטוי של התנגדות. שינויים כוללים ניצול של oxacillin, דגירה על 30 או 35 מעלות צלזיוס ולא 37 מעלות צלזיוס, וההכללה של NaCl למדיום הגידול. יתר על כן, לזיהוי נכון של סוגים של טכניקות אלה, תקופת דגירה ארוכה של 24 שעות, במקום 16 עד 18 שעות נדרשת. טכניקות מהירות עם רמה (&gt; 96%) מתאימה לרגישות לזיהוי של התנגדות methicillin כוללות טכניקות microdilution אוטומטיות כגון כרטיס יטק GPS-SA, מערכת Staph ATB המהירה, ומערכת לוח Microscan המהירה אשר מייצרות תוצאות לאחר 3-11 שעות 9-11. קריסטל M<html> RSA מזהה מערכת היא שיטה מהירה המבוססת על הכרה בצמיחתו של ס &#39; aureus בנוכחות של 2% NaCl ו 4 מ&quot;ג של oxacillin לליטר עם חיישן חמצן הקרינה רגיש. רגישויות טענו נעות בין% 91 עד 100 לאחר 4 שעות של דגירה 12-14. שיטות פנוטיפי אלה מוגבלות בדיוקים שלהם על ידי ההשפעה של זנים נפוצים שמבטאים התנגדות הטרוגנית. לכן, השיטות הטובים ביותר המקובלת להכרה בהתנגדות methicillin היא ההכלאה PCR או DNA של גן Meca 15. עם זאת טכניקה זו דורשת ה-DNA מטוהר והוא רגיש מאוד למוספים שונים (זיהומים), הכוללים 16 פסולת תא. יתר על כן, שיטות אלה צריכים זמן רב לבצע. אסטרטגיות להכרה של מוצר גן Meca, 2a PBP החלבון, יכולה להיות מנוצלים כדי לקבוע התנגדות ועשויות להיות אמינה יותר בהשוואה לשיטות בדיקה רגילה 17. S = &quot;jove_content&quot;&gt; זה היה שהוצג קודם לכן, כי יכול להיות מנוצל bacteriophage 12600 כמו בדיקה לזיהוי זני סטפילוקוקוס, כולל אלה שיש methicillin התנגדות 1,2,18. בעבודה זו אנו מציעים שיטה חדשנית בהכרה הספציפית וזיהוי של MRSA, כגון הכרה בחיידקים יחד עם קונפורמציה של MRSA בזמן אמת. למטרה הספציפית הזה ס (PBP 2 א) היה בשימוש bacteriophage aureus עם ספקטרום רחב של מארחים (כולל זני MRSA) בשילוב עם נוגדן חד שבטי כנגד חלבון. PBP 2a הוא חלבון דופן תא ואת זה הוא הגורם של התנגדות לאנטיביוטיקה של MRSA. עם זאת נוגדן 2a PBP אינו ספציפי עבור ס aureus מאז כמה חיידקים אחרים יש חלבונים מחייבים אנטיביוטיקה עם דמיון רצף לPBP 2a 19,20. כתוצאה מכך בעבודה זו, ש &#39; היו בשימוש bacteriophage aureus ונוגדנים כנגד חלבון 2a PBP. כדי להיות מסוגל לפתח biosensor לספציפיקאלי לאתר ולזהות MRSA מכשיר עם פעולת שני שלבים נוצלה. הצעד הראשון בשימוש ס monolayer aureus bacteriophage כמו בדיקה חיישן, ואילו בשלב השני הועסק 2a נוגדנים ספציפיים PBP. לכן, צעד אחד יכיר ס חיידק סטפילוקוקוס, כאחד האחר יהיה רגיש לחלבון לאנטיביוטיקה המחייב. כאשר אותות שהתקבלו משני צעדים הם חיוביים, הוא מציין את הגילוי הספציפי של MRSA.

<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

Bacteriophage ממס הפך מבני שיש מגוון רחב של זני מארח סטפילוקוקוס וחלבון פניצילין מחייב (PBP 2a) חרוזים לטקס מצומדות נוגדנים כבר נוצלו ליצירת biosensor המיועד לאפליה של Methicillin עמיד (MRSA) ו-S רגיש (MSSA) . מיני aureus 1,2. לפאגים ממוסס הוסבו spheroids phage על ידי מגע עם ממשק מים, כלורופורם. monolayers אליפטית הפאג הועברה על גבי משטח biosensor על ידי טכניקת 3 אנגמיור-Blodgett (LB). את biosensors נוצר נבחן על ידי microbalance קוורץ גביש עם מעקב פיזור (QCM-D) כדי להעריך אינטראקציות חיידקים-phage. אינטראקציות חיידקים אליפטית הובילו לתדר תהודה מופחת ועלייה באנרגיה פיזור עבור שניהם זני MRSA ו MSSA. לאחר מחייב חיידקים, חיישנים אלה נחשפו בהמשך לפניצילין, מחייב חלבון נוגדן לטקס חרוזים. חיישנים ניתח עם MRSA הגיבו לPBP חרוזים נוגדני 2a; למרות חיישנים נבדקו עם MSSA לא נתנו שום תגובה. הבחנה ניסיונית זו קובעת חד משמעית אפליה בין methicillin עמיד וס הרגישים זני סטפילוקוקוס. מחויב באותה מידה ולא כרוך bacteriophages לדכא התפתחות חיידקים על משטחים ובהשעיות מים. ברגע שהם שינו phages ממוסס לתוך spheroids, הם שומרים על פעילות ממס החזקה שלהם ולהראות יכולת ללכוד חיידקים גבוהה. ניתן יהיה לנצל את spheroids phage והפאג לבחינות ולעיקור של מיקרואורגניזמים עמידים לאנטיביוטיקה. יישומים אחרים עשויים לכלול שימוש בטיפול bacteriophage ומשטחי מיקרוביאלית.

הפאג הוכיח פעילות ממס נגד כל הזנים שנבדקו של ס &#39; aureus, כולל זני MRSA, כפי שעולים מבדיקת מקום הפאג. גדלי פלאק בדרך כלל נע בין 5 עד 15 מ&quot;מ. לא נמצאה פעילות נגד בדיקת תרבויות אחרות (טבלת 1). צמיחה נורמלית של ס &#39; aureus ATCC 12...

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

biosensors phage ממוסס וחרוזים נוגדנים מסוגלים להבחין בין Methicillin עמיד (MRSA) וחיידקים סטפילוקוקוס רגישים. לפאגים היו משותקים על ידי שיטת אנגמיור-Blodgett על גבי משטח של חיישן microbalance גביש קוורץ ועבדו כבדיקות סטפילוקוקוס מגוון רחבות. חרוזים נוגדנים לזהות MRSA.

Biosensor לאיתור של חיידקי סטפילוקוקוס עמידים לאנטיביוטיקה

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. biosensors phage ממוסס וחרוזים נוגדנים מסוגלים להבחין בין Methicillin עמיד (MRSA) וחיידקים סטפילוקוקוס רגישים. לפאגים היו משותקים על ידי שיטת אנגמיור-Blodgett על גבי משטח של חיישן microbalance גביש קוורץ ועבדו כבדיקות סטפילוקוקוס מגוון רחבות. חרוזים נוגדנים לזהות MRSA.

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.

המצאה של Biosensor Nanotube פחמן בתדירות גבוהה Nanoelectronic לחישה בפתרוני כוח יוניים גבוהים

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).

זיהוי אופטי של<em&gt; א coli</em&gt; חיידקים על ידי Biosensors הסיליקון 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.

בדיקת רגישות אנטיביוטית הנגרמת על ידי מתח על שבב

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.

זיהוי תפוקה גבוהה של חיידקים פולימרים דוחה עבור אביזרים ומכשור רפואי

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.

השימוש β-lactamase מבוססי ביוסנסור Conductimetric Assay לזהות אינטראקציות למערכות ביולוגיות

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.

התפתחות ביוסנסור אלקטרוכימי דנ א כדי לזהות חיידק והקאה

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.

ביו-panning מבוסס Biosensor ואסטרטגיית ניתוח ביואינפורמטיקה לאימות גלובלי של אינטראקציות עם חלבונים תרופתיים

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.

ממשקי הידרוג'ל הניתנים לצילום להקרנת חיידקים, בחירה ובידוד

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.

מדידת חלבון הכתב הפלואורסצנטי העמיד לחומצה, mCherry2

<meta charset="utf8"></head><body>תחמוצת גרפן אנטיבקטריאלית/ננו-מרוכבים נחושת לחיידקים עמידים

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>מחבר זרקור: ננו-מרוכבים מתכתיים לחיסול חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה

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.

ייצור תחמוצת גרפן אנטיבקטריאלית/ננו-מרוכבים נחושת

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