Name: solubilization and bio-conjugation of quantum dots and bacterial toxicity assays by growth curve and plate count
Uploaded: 2012-07-11T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Solubilization and Bio-conjugation of Quantum Dots and Bacterial Toxicity Assays by Growth Curve and Plate Count at JoVE.com

עבודה זו מומנה על ידי תוכנית גילוי NSERC הפרט, NSERC / CIHR הבריאות שיתופי תוכנית המחקר (CHRP), ו &#39;יצירה&#39; NSERC הקנדי תוכנית הדרכה לאסטרוביולוגיה (CATP).

1. QD solubilization מדובר בשיטה המתאימה CdTe. בשיטות דומות ניתן להשתמש בסוגים אחרים של QDs כגון InP / ZnS 20 ו CdSe / ZnS 21. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן פתרון של QDs CdTe ב טולואן ב 15 מיקרומטר (= צפיפות אופטית 2.5 בשיא אקס?...

<ol>
	<li>Michalet, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantum+dots+for+live+cells,+in+vivo+imaging,+and+diagnostics.">Quantum dots for live cells, in vivo imaging, and diagnostics.</a> Science. 307, 538-544 (2005).</li><li>Jamieson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+applications+of+quantum+dots.">Biological applications of quantum dots.</a> Biomaterials. 28, 4717-4732 (2007).</li><li>Asokan, S. <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+heat+transfer+fluids+in+the+synthesis+of+high-quality+CdSe+quantum+dots,+core/shell+quantum+dots,+and+quantum+rods.">The use of heat transfer fluids in the synthesis of high-quality CdSe quantum dots, core/shell quantum dots, and quantum rods.</a> Nanotechnology. 16, 2000-2011 (2005).</li><li>Chan, W. C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Luminescent+quantum+dots+for+multiplexed+biological+detection+and+imaging.">Luminescent quantum dots for multiplexed biological detection and imaging.</a> Curr. Opin. Biotechnol. 13, 40-46 (2002).</li><li>Chan, W. C. W., Nie, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantum+dot+bioconjugates+for+ultrasensitive+nonisotopic+detection.">Quantum dot bioconjugates for ultrasensitive nonisotopic detection.</a> Science. 281, 2016-2018 (1998).</li><li>Biju, V., Itoh, T., Ishikawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delivering+quantum+dots+to+cells:+bioconjugated+quantum+dots+for+targeted+and+nonspecific+extracellular+and+intracellular+imaging.">Delivering quantum dots to cells: bioconjugated quantum dots for targeted and nonspecific extracellular and intracellular imaging.</a> Chem. Soc. Rev. 39, 3031-3056 (2010).</li><li>Boucher, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bad++bugs,+no+drugs:+no+ESKAPE!+An+update+from+the+Infectious+Diseases+Society+of+America.">Bad bugs, no drugs: no ESKAPE! An update from the Infectious Diseases Society of America.</a> Clin. Infect. Dis. 48, 1-12 (2009).</li><li>Morones, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+bactericidal+effect+of+silver+nanoparticles.">The bactericidal effect of silver nanoparticles.</a> Nanotechnology. 16, 2346-2353 (2005).</li><li>Mitoraj, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visible+light+inactivation+of+bacteria+and+fungi+by+modified+titanium+dioxide.">Visible light inactivation of bacteria and fungi by modified titanium dioxide.</a> Photochemical &#38; Photobiological Sciences. 6, 642-648 (2007).</li><li>Fu, G., Vary, P. S., Lin, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anatase+TiO2+nanocomposites+for+antimicrobial+coatings.">Anatase TiO2 nanocomposites for antimicrobial coatings.</a> J. Phys. Chem. B. 109, 8889-8898 (2005).</li><li>Chung, C. J., Lin, H. I., Tsou, H. K., Shi, Z. Y., He, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+antimicrobial+TiO2+coating+for+reducing+hospital-acquired+infection.">An antimicrobial TiO2 coating for reducing hospital-acquired infection.</a> J. Biomed. Mater. Res. B. Appl. Biomater. 85, 220-224 (2008).</li><li>Nair, S. <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+size+scale+of+ZnO+nanoparticles+and+microparticles+on+toxicity+toward+bacteria+and+osteoblast+cancer+cells.">Role of size scale of ZnO nanoparticles and microparticles on toxicity toward bacteria and osteoblast cancer cells.</a> J. Mater. Sci. Mater. Med. 20, S235-S241 (2009).</li><li>Heinlaan, M., Ivask, A., Blinova, I., Dubourguier, H. C., Kahru, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicity+of+nanosized+and+bulk+ZnO,+CuO+and+TiO2+to+bacteria+Vibrio+fischeri+and+crustaceans+Daphnia+magna+and+Thamnocephalus+platyurus.">Toxicity of nanosized and bulk ZnO, CuO and TiO2 to bacteria Vibrio fischeri and crustaceans Daphnia magna and Thamnocephalus platyurus.</a> Chemosphere. 71, 1308-1316 (2008).</li><li>Rincon, A. G., Pulgarin, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+coaxial+photocatalytic+reactor+(CAPHORE)+in+the+TiO2+photo-assisted+treatment+of+mixed+Escherichia+coli+and+Bacillus+subtilis+and+the+bacterial+community+present+in+wastewater.">Use of coaxial photocatalytic reactor (CAPHORE) in the TiO2 photo-assisted treatment of mixed Escherichia coli and Bacillus subtilis and the bacterial community present in wastewater.</a> Catal. Today. 101, 331-344 (2005).</li><li>Neal, 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=What+can+be+inferred+from+bacterium-nanoparticle+interactions+about+the+potential+consequences+of+environmental+exposure+to+nanoparticles.">What can be inferred from bacterium-nanoparticle interactions about the potential consequences of environmental exposure to nanoparticles.</a> Ecotoxicology. 17, 362-371 (2008).</li><li>Kovochich, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+toxicity+of+C60+aggregates+toward+mammalian+cells:+role+of+tetrahydrofuran+(THF)+decomposition.">Comparative toxicity of C60 aggregates toward mammalian cells: role of tetrahydrofuran (THF) decomposition.</a> Environ. Sci. Technol. 43, 6378-6384 (2009).</li><li>Hoshino, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physicochemical+properties+and+cellular+toxicity+of+nanocrystal+quantum+dots+depend+on+their+surface+modification.">Physicochemical properties and cellular toxicity of nanocrystal quantum dots depend on their surface modification.</a> Nano Letters. 4, 2163-2169 (2004).</li><li>Dumas, E. M., Ozenne, V., Mielke, R. E., Nadeau, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicity+of+CdTe+Quantum+Dots+in+Bacterial+Strains.">Toxicity of CdTe Quantum Dots in Bacterial Strains.</a> IEEE Trans. NanoBiosci. 8, 58-64 (2009).</li><li>Park, S., Chibli, H., Wong, J., Nadeau, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antimicrobial+activity+and+cellular+toxicity+of+nanoparticle-polymyxin+B+conjugates.">Antimicrobial activity and cellular toxicity of nanoparticle-polymyxin B conjugates.</a> Nanotechnology. 22, 185101 (2011).</li><li>Cooper, D. R., Dimitrijevic, N. M., Nadeau, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photosensitization+of+CdSe/ZnS+QDs+and+reliability+of+assays+for+reactive+oxygen+species+production.">Photosensitization of CdSe/ZnS QDs and reliability of assays for reactive oxygen species production.</a> Nanoscale. 2, 114-121 (2010).</li><li>Pong, B. K., Trout, B. L., Lee, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modified+ligand-exchange+for+efficient+solubilization+of+CdSe/ZnS+quantum+dots+in+water:+A+procedure+guided+by+computational+studies.">Modified ligand-exchange for efficient solubilization of CdSe/ZnS quantum dots in water: A procedure guided by computational studies.</a> Langmuir. 24, 5270-5276 (2008).</li><li>Narayanaswamy, A., Feiner, L. F., Meijerink, A., Zaag, P. J. v. a. n. d. 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=The+effect+of+temperature+and+dot+size+on+the+spectral+properties+of+colloidal+InP/ZnS+core-shell+quantum+dots.">The effect of temperature and dot size on the spectral properties of colloidal InP/ZnS core-shell quantum dots.</a> Acs Nano. 3, 2539-2546 (2009).</li></ol>

חלקיקים מייצגים גישה מבטיחה יצירת אנטי מיקרוביאליים סוכנים חדשים. ניתוח עקומת הצמיחה היא דרך לעקוב אחר צפיפות תא החיידק שמבדיל תאים באופן פעיל גידול של צמיחה עכבות תאים. כאשר יחד עם ספירת צלחת, היא מאפשרת ניתוח מעמיק של הפוטנציאל של אנטיביוטיקה המצומד. פורמט 96-מאפשר ...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> הערות (לא חובה) </td></tr><tr><td> Borate רכיב מאגר # 1 </td><td> דיג </td><td> חומצת בור, 74-1 </td><td></td></tr><tr><td> Borate רכיב מאגר # 2 </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> נתרן Tetraborate B9876 </td><td></td></tr><tr><td> MPA </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> M5801 </td><td></td></tr><tr><td> Vivaspin 500 </td><td> GE Healthcare </td><td> 28-9322 </td><td> MWCO השונים זמין </td></tr><tr><td> צלוחיות זכוכית </td><td> דיג </td><td> 03-338C </td><td></td></tr><tr><td> EDC </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> E6383 </td><td></td></tr><tr><td> Polymyxin B </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> P1004 </td><td></td></tr><tr><td> חיידקי גרםowth בינוני (LB) רכיב # 1 </td><td> דיג </td><td> NaCl S271 </td><td></td></tr><tr><td> צמיחה בינונית רכיב חיידקי (LB) # 2 </td><td> BD </td><td> Tryptone 211705 </td><td></td></tr><tr><td> בינוני התפתחות חיידקים (LB) Component # 3 </td><td> BD </td><td> תמצית שמרים 211929 </td><td></td></tr><tr><td> מנורה חשיפה לאור </td><td> מנהג </td><td></td><td></td></tr><tr><td> ברור-96-התחתונה גם צלחות </td><td> דיג </td><td> 07-200-567 07-200-730 או </td><td></td></tr><tr><td> הקרינה ספקטרומטר </td><td> התקנים מולקולריים </td><td></td><td></td></tr><tr><td> הצלחת ספיגת הקורא </td><td> התקנים מולקולריים </td><td></td><td></td></tr><tr><td> BactoAgar מדיה מוצקים </td><td> Bioshop </td><td> AGR001.1 </td><td></td></tr><tr><td> צלחות פטרי סביב </td><td> דיג </td><td> 08-75-12 </td><td></td></tr><tr><td> פטרי כלים מלבניים </td><td> דיג </td><td> 08-757-11A </td><td></td></tr></tbody></table>

solubilization and bio-conjugation of quantum dots and bacterial toxicity assays by growth curve and plate count

נקודות קוונטיות (QDs) הם חלקיקים מוליכים למחצה ניאון עם ספקטרום פליטת תלוי בגודל כי יכול להיות נרגש מתוך בחירה רחב של אורכי גל. QDs משכו הרבה עניין הדמיה, אבחון וטיפול בשל הקרינה בהיר, יציב שלהם 1,2 3,4,5. QDs יכול להיות מצומדת למגוון ביולוגי פעיל מולקולות של קשירה חיידקים ותאי יונקים 6. QDs גם נחקר באופן נרחב כסוכני ציטוטוקסיות של סיכול ממוקד של חיידקים. הופעתם של זנים עמידים להתרבות חיידקים הוא הופך במהירות למשבר בריאות הציבור, במיוחד במקרה של פתוגנים גראם שליליים 7. בשל אפקט ידוע מיקרוביאלית של ננו מסוימים, במיוחד AG, יש מאות מחקרים הבוחנים את הרעילות של חלקיקים חיידקים 8. מחקרים חיידקים בוצעו עם סוגים אחרים של חלקיקים מוליכים למחצה, כמו גם, especially טיו 2 9,10-11, אלא גם ZnO 12 ואחרים כולל CuO 13. השוואות של כמה זני חיידקים בוצעו מחקרים אלה, בדרך כלל משווים זן גראם שלילי עם גראם חיובי. עם כל החלקיקים האלה, מנגנונים של רעילות מיוחסות חמצון: או photogeneration של מינים החמצן מגיב (ROS) על ידי חלקיקים או שחרור ישיר של יונים של מתכות העלולות לגרום לרעילות חמצוני. אפילו עם חומרים אלו, תוצאות של מחקרים שונים נבדלים מאוד. בחלק מהמחקרים זן בדיקה חיובית גראם הוא מדווח רגיש יותר מ 10 גרם שלילי, במקרים אחרים זה 14 מול. מחקרים אלה נבדקו גם 15. בכל המחקרים nanoparticle, בהרכב החלקיקים, גודל, כימיה של פני השטח, מדגם הזדקנות / פירוט, ואת אורך גל, עוצמה, משך החשיפה לאור כל אלה יכולים להשפיע באופן דרמטי את התוצאות. בנוסף, synthesiתוצרי לוואי S ו ממיסים יש לקחת בחשבון 16 17. תפוקה גבוהה בטכניקות ההקרנה יש צורך להיות מסוגל לפתח יעיל nanomedicine סוכנים חדשים. QDs CdTe יש השפעות אנטי מיקרוביאליים 18 בלבד או בשילוב עם אנטיביוטיקה. במחקר קודם, הראינו כי צימוד של אנטיביוטיקה כדי CdTe יכול להגדיל רעילות לחיידקים אך להקטין רעילות לתאי יונקים, עקב ירידה בייצור של מינים החמצן מגיב מן conjugates 19. אמנם אין זה סביר כי קדמיום המכילים תרכובות תאושר לשימוש בבני אדם, הכנות כאלה עלולים לשמש חיטוי של משטחים או עיקור של מים. בפרוטוקול זה, אנחנו נותנים גישה ישירה אל solubilizing QDs CdTe עם חומצה mercaptopropionic (MPA). QDs מוכנים לשימוש בתוך שעה. לאחר מכן להפגין צימוד לסוכן מיקרוביאלית. החלק השני של פרוטוקולמדגים assay עיכוב 96-גם חיידקי באמצעות QDs מצומדות ו unconjugated. צפיפות אופטית נקרא על שעות רבות, המתיר את ההשפעות של תוספת QD וחשיפה לאור לעבור הערכה מיידית, כמו גם לאחר תקופת ההחלמה. כמו כן, אנו ממחישים ספירת המושבה לכימות הישרדות חיידקים.

Watch this Scientific Journal Video about Solubilization and Bio-conjugation of Quantum Dots and Bacterial Toxicity Assays by Growth Curve and Plate Count at JoVE.com

Solubilization and Bio-conjugation of Quantum Dots and Bacterial Toxicity Assays by Growth Curve and Plate Count

חלקיקים כגון מוליכים למחצה נקודות קוונטיות (QDs) ניתן להשתמש כדי ליצור סוכני photoactivatable עבור יישומים אנטי מיקרוביאליים או נגד סרטן. טכניקה זו מראה כיצד מים solubilize Telluride קדמיום (CdTe) QDs, להטות להם אנטיביוטיקה, ולבצע assay עיכוב חיידקי על בסיס עקומות גדילה ספירת צלחת.

Solubilization ביו נטיה של נקודות קוונטיות ועל מבחני רעילות של חיידקים עקומת צמיחה הרוזן פלייט

Quantum dots (QDs) are fluorescent semiconductor nanoparticles with size-dependent emission spectra that can be excited by a broad choice of wavelengths. ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Axon Stretch Growth: The Mechanotransduction of Neuronal Growth

אקסון צמיחה מתיחה: Mechanotransduction הצמיחה העצבית

During pre-synaptic embryonic development, neuronal processes traverse short distances to reach their targets via growth cone. Over time, neuronal somata ...

Bacterial Immobilization for Imaging by Atomic Force Microscopy

Immobilization חיידקית עבור הדמיה על ידי מיקרוסקופית כוח אטומי

AFM is a high-resolution (nm scale) imaging tool that mechanically probes a surface.  It has the ability to image cells and biomolecules, in a liquid ...

Systematic Analysis of In Vitro Cell Rolling Using a Multi-well Plate Microfluidic System

Systematic Analysis of In Vitro Cell Rolling Using a Multi-well Plate Microfluidic System

ניתוח שיטתי של<em&gt; במבחנה</em&gt; תא רולינג באמצעות מערכת microfluidic צלחת רב גם

A major challenge for cell-based therapy is the inability to systemically target a large quantity of viable cells with high efficiency to tissues of ...

Production and Targeting of Monovalent Quantum Dots

ייצור ומיקוד של חד-אנרגיה קוונטית נקודות

The multivalent nature of commercial quantum dots (QDs) and the difficulties associated with producing monovalent dots have limited their applications in ...

Correlative Light- and Electron Microscopy Using Quantum Dot Nanoparticles

מיקרוסקופי אלקטרונים בהירי-עור גומל באמצעות חלקיקי נקודה קוונטית

A method is described whereby quantum dot (QD) nanoparticles can be used for correlative immunocytochemical studies of human pathology tissue using ...

20 mJ, 1 ps Yb:YAG Thin-disk Regenerative Amplifier

20 mJ, 1 PS Yb: YAG דיסק דק מגבר משובי

This is a report on a 100 W, 20 mJ, 1 ps Yb:YAG thin-disk regenerative amplifier. A homemade Yb:YAG thin-disk, Kerr-lens mode-locked oscillator with ...

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate (LAL) Assays

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate LAL Assays

זיהוי של אנדוטוקסין ניסוחים-Nano באמצעות מבחני Lysate (LAL) Amoebocyte Limulus

When present in pharmaceutical products, a Gram-negative bacterial cell wall component endotoxin (often also called lipopolysaccharide) can cause ...

Immobilization of Live Caenorhabditis elegans Individuals Using an Ultra-thin Polydimethylsiloxane Microfluidic Chip with Water Retention

Immobilization of Live Caenorhabditis elegans Individuals Using an Ultra-thin Polydimethylsiloxane Microfluidic Chip with Water Retention

קיבעון של אנשים חיים Caenorhabditis elegans באמצעות שבב Microfluidic של דקים ועומדים בטמפרטורות Polydimethylsiloxane עם החזקת מים

Radiation is widely used for biological applications and for ion-beam breeding, and among these methods, microbeam irradiation represents a powerful means ...

Growth and Characterization of Irradiated Organoids from Mammary Glands

צמיחה ואפיון של אורגנואידים לקרינה מבלוטות החלב

Organoids derived from the digested tissue are multicellular three-dimensional (3D) constructs that better recapitulate in vivo conditions than cell ...

Growth of Human and Sheep Corneal Endothelial Cell Layers on Biomaterial Membranes

צמיחת הקרנית של האדם והכבשים שכבות של תאי-על ביומטריה

Corneal endothelial cell cultures have a tendency to undergo epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) after loss of cell-to-cell contact. EMT is ...