Burada bildirilen çalışma Auburn University AUDFS ve USAF CRADA 07-277-60MDG-01 hibe ile desteklenmiştir. Bu makalede ifade edilen görüşler yazarlara aittir ve resmi politika ya da Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetleri, Savunma Bakanlığı, ya da ABD Hükümetinin yansıtmaz.

1. Sahne Ayarlama <ol><li> Tip suşu S. elde aureus ATCC 12600, S. aureus ATCC 27690 ve Bacillus subtilis ATCC 6051. S. Metisiline dirençli suşlar aureus - 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; litik faj 12600. </li><li> PBP 2a antikor konjuge lateks boncuk alın. </li><li> 21 açıklandığı gibi NZY ortamı hazırlayın. </li><li> Fosfat elde edilir tuzlu su çözeltisi (PBS). </li><li> Langmuir-Blodgett (LB) tek tabaka birikimi için subphase olarak deiyonize su hazırlayın. </li></ol> 2. Bakteriyofaj Yayılım ve Titrasyon <ol><li> S. gecelik kültürü, 5 ml inkübe faj 500 ul (3 aureus ATCC 12600 (3.6 x 10 8 koloni oluşturan birim (CFU) / ml) x 10 9 &lt;/ 37 ° C de bir gece boyunca çalkalayıcı enkübatörde üzerinde 2 L Flack 500 mi NZY ortamı içinde)&gt; PFU / ml &#39;sup. </li><li> 4 10 dakika boyunca 4,424 x g&#39;de santrifüjleyin kültür ° C </li><li> 4 10 dakika için 11,325 x g&#39;de yeniden santrifüje süpernatant ° C </li><li> 0.22 um bir Millipore filtresi aracılığıyla filtre yüzer madde toplandı. </li><li> 1.5 saat 75.395 xg&#39;de süzüntü santrifüj. </li><li> Damıtılmış su ve 100 ul pelet çözülür. </li><li> NZY ortamı içinde faj süspansiyonunun 10-kat seyreltim dizileri hazırla. </li><li> S. gece (ON) kültür plakası 1 ml Tüm yüzey kaplıdır emin olmak için NZY agar ile 2 plakaların her üzerine aureus ATCC 12600. Kültür aşırı çıkarın ve 30 dakika boyunca yüzey kurumaya bırakın. </li><li> Plaka yüzeyine uygun faj seyreltme bir örnek (10 ul) Nokta ve 18-24 saat süreyle 37 o C&#39;de inkübe edin. </li><li> Plakların oluşumu inceleyin ve faj titresi hesaplar. Bakteriyofaj titresi (T) p sayısı olarak tahmin edilmiştirLaques (K), faj süspansiyon ve seyreltme faktörü (F), 10 ul hacmi (V) gerçekleştirilmelidir. . T = N / (VXF) Örneğin, 10 seyreltme -7 plakların sayısı 75 ve hacmi 10 ul (10 x 10 -3 mi), titresi 75 / eşittir: titre formül vasıtasıyla hesaplandı (10 x 10 -3 x 10 -7) = 7.5 x 10 10 plak oluşturan birim (PFU) başına ml süspansiyon. </li></ol> 3. Altın hareketsiz Phage <ol><li> Sonra 10 dakika argon içinde aşındırma ve plazma ile temiz altın kaplı kuvars parçaları (60 mm 2) steril bir kabine UV ışık altında 6 saat sterilize edin. </li><li> Steril bir Petri kabındaki her parçanın altın yüzeyi 1 x 10 9 PFU / ml faj süspansiyonunun 50 mikrolitre ekleyin ve daha sonra oda sıcaklığında bir gece boyunca nemli bir oda içerisinde inkübe edilir. </li><li> Kalan faj süspansiyonunun çıkarın ve titreleri. </li><li> Ilişkisiz kaldırmak için PBS ile bağlı faj ile adet 5 kez yıkayınfaj. </li></ol> 4. Bir Kuru Yüzey üzerinde İmmobilize Phage enfektivite test edilmesi <ol><li> Bir NZY agar plaka üzerine S. Aureus ATCC 12600 bir O / N kültürünü yaymak ve kurumasını bekleyin. </li><li> Plaka yüzüne hareketsiz faj ile bir altın parçası aşağı bakacak şekilde yerleştirin. </li><li> 37 12 saat inkübasyondan sonra lizis bir bölge dikkat ° C olan enfeksiyon gösterir. </li><li> Kontrol deneylerinde herhangi bir faj ile kaplı altın parçaları kullanır. </li></ol> 5. Sıvı Ücretsiz ve Bağlı Phage bir Parçalayıcı Faaliyet Test <ol><li> S. bir ON kültürü ekle Dört adet 300 mL&#39;lik şişeler, her (6 x 10 6 CFU / her bir şişe içerisinde ml) içinde NZY arasında aureus ATCC 12.600-10 ml. </li><li> Iki şişe 2 x 10 6 PFU / ücretsiz faj ml ekleyin. </li><li> Kontrol olarak, diğer iki şişelerde. </li><li> S. zaman ders izleyin Tüm şişeler için 30 dakika aralıklarla optik yoğunluk ölçümü (OD 600) ile 570 dakika aureus hücre parçalama.</li><li> 24 saat bir son ölçüm yapın. </li><li> Adımları 5.1-5.5 tekrarlayın, ancak kontrolü şişeler hiçbir faj ile altın bağlı faj yerine ücretsiz fajlarla parçaları ve altın parçaları kullanın. </li></ol> 6. Kuluçka sırasında Bağlı Fajlar kaybı <ol><li> Oda sıcaklığında gece boyunca nemli bir oda içine yerleştirilen bir petri steril altın parçası yüzeyi üzerine 1 x 10 9 PFU / ml faj 50 ul ekle. </li><li> Altın yüzey ve titre gelen ilişkisiz faj ile süspansiyon çıkarın. </li><li> 8 saat boyunca 37 ° C de 5 saat ve PBS ile bir yerde çalkalayıcı enkübatörde 15 ml tüp içinde 1 ml çözelti içinde NZY bağlı faj ile altın parçası yıkayın. </li><li> 2&#39;de tarif edildiği gibi müstakil faj titresi belirlenir. </li></ol> 7. Faj sferoidler Hazırlık <ol><li> 1 ml&#39;lik bir şişe içinde spektrofotometrik dereceli kloroform eşit hacmi ile stok faj 12600 süspansiyonu (10 11 PFU / ml) 400 ul birleştirenoda sıcaklığında karıştırıldı. </li><li> Yavaşça girdap 5-6 kez (5 sn aralıklarla) bir dakika süresi boyunca faj-kloroform süspansiyon. </li><li> 30 saniye için stabilize ve daha sonra parçacıklarının tek tabaka hazırlanması için kapalı pipetlendi içeren üst faz pipetle için süspansiyon izin verdi. </li><li> Iletim ve taramalı elektron mikroskobu için, söz konusu sferoidler süspansiyonu birkaç mikrolitre al. </li><li> Biyosensör üretimi için bir kalan sfero süspansiyon kullanın. </li></ol> 8. Biyosensör Hazırlık <ol><li> 10 dakika PDC-32G Harrick plazma temizleyici için argon içinde aşındırma plazma tarafından temiz QCM-D sensörleri. </li><li> Herhangi bir organik kirleri çıkarmak için hekzan ile sensör durulayın. </li><li> Hazırlayın ve 22 olarak tarif edilen filmin bir denge çukur temizleyin. </li><li> Bir subphase çözüm LB çukur doldurun ve bir çukur bariyer ile temiz ve 20 çukur stabilize ± 0.1 ° C </li><li> Sulu suspensi içinde faj 12600 300 ul kısım yayınLB subphase üzerine (10 11 PFU / ml) üzerinde. </li><li> Kısmen subphase 22,23 içine batık bir eğimli ıslanır cam çubuk aşağı çalıştırmak için faj 12600 sulu süspansiyon 300 ul kısım (10 11 PFU / ml) izin vererek LB subphase çözüm üzerine faj tek tabaka hazırlayın. </li><li> 10 dakika süre ile hazırlanan tek katmanlı stabilize edilmesi ve daha sonra, sabit bir basınç kadar, 19 N / m elde edilir, 30 mm / dakika (45 cm 2 / dak) arasında bir hızda bunu sıkıştırmak. </li><li> Arda tek tabaka yedi kez sensör daldırma ve dışarı ile 4,5 mm / dak hızında dik konumlandırılmış QCM-D sensör üzerine dikey bir film biriktirme gerçekleştirin. Bakteriyel numuneleri maruz tabakalar (veriler gösterilmemiştir), sürekli homojen ve homojen olduğunu göstermiştir önce elektron mikroskopisi faj mono tabakaları yatırılır. </li><li> Tekrar 3 hazırlanmış bir faj sfero süspansiyon ile 4.5-4.8 adımları. </li><li> MRSA tespit, elektron için fabrikasyon faj biyosensörler kullanınmikroskopi ve elipsometri. </li></ol> 9. Biyosensör Test, Metisiline Dirençli Ayrımcılığın ve Hassas Stafilokok Bakteriler <ol><li> Bu protokol, değiştirilmemiş ve modifiye faj ve faj parçacıklarının ile biyosensör hazırlanır. Dört sensör akış odaları olan bir kuartz kristali mikro QCM algılayıcı yüzeyi üzerinde hareketsiz faj bakteri bağlama izlemek için kullanılır. PBP 2a antikor konjuge lateks boncuk metisiline dirençli (MRSA) ve duyarlı stafilokok bakterileri ayırt için kullanılmaktadır. Bütün ölçümler, 5 MHz&#39;de akış modu (50 ul / dak) yürütülmektedir. </li><li> Su (~ 30 dakika) en QCM sensör bir temel çizgi rezonans frekansı kurmak. </li><li> Test hücre yoluyla su canlı metisiline duyarlı stafilokok bakteri hücrelerinin (10 9 CFU / ml) bir süspansiyon çizin. </li><li> Sürekli birinci aşırı ton, USI için sensörler rezonans frekans ve enerji dağılımı değişiklikleri izlemekng Q-Soft yazılım. </li><li> Sensörlerin rezonans frekansı ve dağılımı değişiklikleri doyma seviyeleri ulaştığı zaman, frekans ve yayılımın sürekli izlenmesi sırasında akış PBP antikor konjuge lateks boncuk (6,77 x10 10 boncuk / ml) süspansiyonu ilave edin. </li><li> Tekrar metisiline dirençli stafilokok bakteri hücrelerinin (MRSA) için 9.2-9.5 adımları. </li><li> C sabiti (C = 17,7 ng x cm -2 x Hz -1 az 5 MHz kitle hassasiyeti olan Sauerbrey denklemi 24,25 mesafe kadar taşınmış =-Δm xn / C, bağlayıcı bakteriler nedeniyle kitle değişiklik yoluyla bir frekans değişimi tanımlayın ), kütle m ve n, aşırı ton sayısı (n = 1) &#39;dir. </li><li> Kayıt bir enerji dağılımı değişimi (Δ D) tanımlayın salınım üstel çürüme (frekans ve genlik salınım biri döneminde harcanmış ve depolanan enerji miktarının izin hangi, nemlendirme,Sırasıyla, E harcanmış ve E saklanır: Δ D = E harcanmış / 2 πE saklanır. Δ D dağılımı birimi (DU), bir DU = 10 -6 göreceli adet) olarak ölçülür. </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>

Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarlarının olmadığını beyan ederim.

Bu fajlar de bakteriyel patojenler için 28 biyosensör problar olarak kullanılabilir bilinmektedir. Hızlı ayrımcılık antibiyotik dirençli ve duyarlı suşlar: Bu PBP 2a antikorlar ile birlikte faj eski sorunu çözmek için kullanılabilir bu çalışmada gösterilmiştir. Ancak, bu normal bir değiştirilmemiş stafilokok fajlar bakteri bağlama bile, QCM cihazlarla bakteri tespiti için uygun değildir bulunmuştur. Faj kuyruk akustik dalgaların faj kuyrukları sonuna k...

Staphylococcus aureus metisilin dirençli suşlar temel enfeksiyonları ve hastane salgınları 4-8 bir faktör olarak öne sürülmüştür. Bu disk difüzyon oksasilin agar tarama testi veya sıvı mikrodilüsyon olarak metisilin direnci tanınması ortak yolları, direnç ifade geliştirmek için özel kültür koşulları güveniyor. Değişiklik oksasilin kullanımı ° C yerine 37 ° C den 30 ya da 35 de inkübasyon ve büyüme ortamı NaCl dahil bulunmaktadır. Ayrıca, bu tür teknikler ile doğru bir şekilde tespiti için, 24 saatlik uzun bir kuluçka süresi yerine, 16-18 saat arasında gereklidir. Metisilin direncinin belirlenmesi için hassasiyet uygun (&gt;% 96) düzeyde hızlı teknikleri 3-11 saat sonra sonuçlar bu Vitek GPS-SA kart, Hızlı ATB Staph sistemi ve hızlı Microscan Panel sistemi olarak otomatik mikrodilüsyon teknikler şunlardır 9-11. Kristal MRSA ID sistemine S. büyüme tanınması üzerine dayanan, hızlı bir yöntemdir 2% NaCl ve bir oksijen-duyarlı floresan sensörlü litre başına oksasilin, 4 mg varlığında aureus. İddia hassasiyetleri kuluçka 12-14 4 saat sonra 91 ile 100 arası arası% değişir. Bu fenotipik yöntemler heterojen direnci ifade yaygın suşların etkisini kendi doğruluk sınırlıdır. Bu nedenle, metisilin direnci tanınması için en iyi yaygın olarak kabul yöntemleri mecA geninin 15 PCR veya DNA hibridizasyon olduğunu. Ancak bu teknik saflaştırılmış DNA gerektirir ve hücre artıkları 16 dahil çeşitli katkı maddeleri (yabancı madde), karşı son derece duyarlıdır. Ayrıca, bu teknikler gerçekleştirmek için uzun zamana ihtiyacım var. MecA gen ürünü, protein PBP 2a, tanınması için stratejiler direncini belirlemek için yararlanılabilir ve standart test teknikleri 17 göre daha güvenilir olabilir. 1,2,18 sahip olanlar dahil olmak üzere, Staphylococcus aureus suşları için bir tanıma prob olarak kullanılabilir olduğu ortaya çıkmıştır. Bu çalışmada bu tür gerçek zamanlı olarak MRSA uyum ile birlikte bakterilerin tanınması olarak MRSA özel tanıma ve algılama yeni bir teknik, önerdi. Bu amaç bir S. proteinine karşı bir monoklonal antikor ile birlikte barındıran çok geniş bir yelpaze (MRSA suşlar dahil) ile aureus bakteriyofaj (PBP 2a) kullanılmıştır. PBP 2a bir hücre duvarı protein ve MRSA antibiyotik direnç nedenidir. Ancak PBP 2a antikor S. için spesifik değildir diğer bazı bakterilerin bu yana aureus PBP 2a 19,20 için dizin benzerliği olan antibiyotik bağlayıcı proteinler var. Sonuç olarak bu çalışmada, S. PBP 2a proteinine karşı aureus bakteriyofaj ve antikorlar kullanılmıştır. Specifi bir biyosensör geliştirmek edebilmek için,Cally&#39;nin iki aşamalı bir işlem kullanılmıştır olan bir cihaz tespit ve MRSA belirlemek. İlk adım, S. kullanılan bir sensör probu olarak aureus bakteriyofaj tek tabaka, ikinci adım PBP 2a spesifik antikorların istihdam ederken. Bu nedenle, S. tanır adım aureus bakteriler, diğer biri olarak antibiyotik bağlayıcı protein duyarlı olacaktır. Iki adım alınan sinyalleri olumlu olduğunda, MRSA özel algılama gösterir.

<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

Staphylococcus aureus suşları arasında, geniş bir konak yelpazesi ve penisilin-bağlayıcı protein (PBP 2a) konjuge antikor lateks boncuk metisiline dirençli (MRSA) ve duyarlı (MSSA), S ayrımı için tasarlanmış bir biyosensor oluşturmak için kullanılmıştır sahip olan bir yapısal dönüştürülmüş litik bakteriyofajı . aureus türleri 1,2. Litik faj su-kloroform arayüzü ile temas ile faj parçacıklarının dönüştürülmüştür. Faj sfero mono tabakaları Langmuir-Blodgett (LB) tekniği 3 ile bir biyosensör yüzeye taşınmıştır. Oluşturulan biyosensörler bakteri-faj etkileşimleri değerlendirmek dağılımını izleme ile bir kuvars kristal mikro (QCM-D) tarafından incelenmiştir. Bakteri-sfero etkileşimleri düşük rezonans frekansı ve MRSA ve MSSA suşları hem de dağılımı enerji artmasına neden olmuştur. Bakteriyel olarak bağlandıktan sonra, bu sensörler daha penisilin bağlayıcı protein antikor lateks boncuk maruz kalmışs. MRSA ile analiz sensörleri 2a antikor boncuk PBP yanıt; MSSA ile kontrol sensörleri cevap verdi rağmen. Bu deneysel ayrım metisilin dirençli ve duyarlı S. arasında kesin bir ayrım belirler aureus suşları. Aynı şekilde bağlı ve ilişkisiz bakteriyofajlar yüzeylerde ve su süspansiyonlar bakteriyel büyüme bastırmak. Litik faj parçacıklarının dönüştürülür sonra, onlar güçlü litik aktivite korumak ve yüksek bakteri yakalama özelliği göstermektedir. Faj ve faj parçacıklarının antibiyotik dirençli mikroorganizmaların test ve sterilizasyon için kullanılabilir. Diğer uygulamalar bakteriyofaj tedavisi ve antimikrobiyal yüzeylerinde kullanılmasını içerebilir.

Faj S. test edilen tüm suşlarına karşı litik aktivite göstermiştir olarak faj spot test ile gösterilir MRSA suşları da dahil olmak üzere aureus,. Plak boyutları genellikle 5 ile 15 mm arasındadır. Aktivite diğer test-kültürler (Tablo 1) karşı bulunamadı. S. A normal büyüme 37 çalkalayıcı-inkübatör NZY ortamda aureus ATCC 12600 ° C Şekil 1A (boş çevreler tarafından etiketli bir eğri) göster...

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

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

Antibiyotik Dirençli Stafilokok bakteri tespiti için biyosensör

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

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.

Yüksek İyonik Güç Çözümleri Algılama için karbon Nanotube Yüksek Frekans nanoelektronik Biyosensör Fabrikasyon

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

Biyomühendislik

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).

Optik Algılama<em&gt; E. coli</emMezopor Silikon Biyosensörlerin tarafından&gt; Bakteri

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

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.

Çip üzerinde Stres Kaynaklı Antibiyotik Duyarlılık Testi

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.

Tıbbi Cihazlar Bakterilerin yüksek verimlilik Kimlik Savar Polimerler

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

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.

Gıda kaynaklı patojen tespit etmek için bir elektrokimyasal DNA biyoalgılayıcı gelişimi

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

A Zebrafish Embryo Model for In Vivo Visualization and Intravital Analysis of Biomaterial-associated Staphylococcus aureus Infection

Biomaterial-associated infection (BAI) is a major cause of the failure of biomaterials/medical devices. Staphylococcus aureus is one of the major pathogens in BAI. Current experimental BAI mammalian animal models such as mouse models are costly and time-consuming, and therefore not suitable for high throughput analysis. Thus, novel animal models as complementary systems for investigating BAI in vivo are desired. In the present study, we aimed to develop a zebrafish embryo model for in vivo visualization and intravital analysis of bacterial infection in the presence of biomaterials based on fluorescence microscopy. In addition, the provoked macrophage response was studied. To this end, we used fluorescent protein-expressing S. aureus and transgenic zebrafish embryos expressing fluorescent proteins in their macrophages and developed a procedure to inject bacteria alone or together with microspheres into the muscle tissue of embryos. To monitor bacterial infection progression in live embryos over time, we devised a simple but reliable method of microscopic scoring of fluorescent bacteria. The results from microscopic scoring showed that all embryos with more than 20 colony-forming units (CFU) of bacteria yielded a positive fluorescent signal of bacteria. To study the potential effects of biomaterials on infection, we determined the CFU numbers of S. aureus with and without 10 &#181;m polystyrene microspheres (PS10) as model biomaterials in the embryos. Moreover, we used the ObjectJ project file &#34;Zebrafish-Immunotest&#34; operating in ImageJ to quantify the fluorescence intensity of S. aureus infection with and without PS10 over time. Results from both methods showed higher numbers of S. aureus in infected embryos with microspheres than in embryos without microspheres, indicating an increased infection susceptibility in the presence of the biomaterial. Thus, the present study shows the potential of the zebrafish embryo model to study BAI with the methods developed here.

A Zebrafish Embryo Model for In Vivo Visualization and Intravital Analysis of Biomaterial-associated Staphylococcus aureus Infection

The present study describes a zebrafish embryo model for in vivo visualization and intravital analysis of biomaterial-associated infection over time based on fluorescence microscopy. This model is a promising system complementing mammalian animal models such as mouse models for studying biomaterial-associated infections in vivo.

Bir zebra balığı embriyo Model In Vivo görselleştirme ve Staphylococcus aureus Intravital analiz Biomaterial ilişkili enfeksiyon

Biomaterial-associated infection (BAI) is a major cause of the failure of biomaterials/medical devices. Staphylococcus aureus is one of the major ...

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.

İlaç-protein Etkileşimlerinin Küresel Doğrulanması için Biyosensör Tabanlı Yüksek Verimli Biyopanning ve Biyoinformatik Analiz Stratejisi

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.

Bakteri Taraması, Seçimi ve İzolasyonu için Fotobozunur Hidrojel Arayüzleri

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

<meta charset="utf8"></head><body>Dirençli Bakteriler için Antibakteriyel Grafen Oksit / Bakır Nanokompozitler

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>Yazar Spotlight: Antibiyotiğe Dirençli Bakterileri Ortadan Kaldırmak için Metalik Nanokompozitler

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.

Antibakteriyel Grafen Oksit / Bakır Nanokompozitlerin İmalatı

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