Name: foodborne pathogen screening using magneto-fluorescent nanosensor: rapid detection of e. coli o157:h7
Uploaded: 2017-09-17T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Foodborne Pathogen Screening Using Magneto-fluorescent Nanosensor: Rapid Detection of E. Coli O157:H7 at JoVE.com

Dette arbeidet er støttet av K-INBRE P20GM103418, Kansas soyabønner Commission (KSC/PSU 1663) ACS PRF 56629-UNI7 og PSU polymer kjemi oppstart fund, alle SS. Vi takker universitetet videographer, Mr. Jacob Anselmi, for sitt fremragende arbeid med video. Vi også takke Mr. Roger Heckert og fru Katha Heckert for deres generøse støtte for forskning.

1. syntese og Functionalization av flere parametrisk Magneto-fluorescerende Nanosensors (MFnS).
<ol><li>Syntese av superparamagnetiske jernoksid nanopartikler (IONPs) <ol><li>å forberede for IONP syntese, forberede følgende 3 løsninger: løsning 1: FeCl 3 (0,70 g) og FeCl 2 i H 2 O (2 mL), løsning 2: NH 4 OH (2.0 mL, 13,4 M) i H 2 O (15 mL) og løsning 3: polyacrylic syre (0.855 g) i H 2 O (5 mL).</li>
		<li>Legge til 90 µL 2 M saltsyre (HCl) løs...

<ol>
	<li>Law, J. W., Ab Mutalib, N. S., Chan, K. G., Lee, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+methods+for+the+detection+of+foodborne+bacterial+pathogens:+principles,+applications,+advantages+and+limitations.">Rapid methods for the detection of foodborne bacterial pathogens: principles, applications, advantages and limitations.</a> Front Microbiol. 5, 770 (2014).</li><li>Pandey, P. K., Kass, P. H., Soupir, M. L., Biswas, S., Singh, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contamination+of+water+resources+by+pathogenic+bacteria.">Contamination of water resources by pathogenic bacteria.</a> AMB Express. 4, 51 (2014).</li><li>Zhao, X., Lin, C. W., Wang, J., Oh, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+rapid+detection+methods+for+foodborne+pathogens.">Advances in rapid detection methods for foodborne pathogens.</a> J Microbiol Biotechnol. 24 (3), 297-312 (2014).</li><li>Heithoff, D. 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=Intraspecies+variation+in+the+emergence+of+hyperinfectious+bacterial+strains+in+nature.">Intraspecies variation in the emergence of hyperinfectious bacterial strains in nature.</a> PLoS Pathog. 8 (4), e1002647 (2012).</li><li>Ishii, S., Sadowsky, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Escherichia+coli+in+the+Environment:+Implications+for+Water+Quality+and+Human+Health.">Escherichia coli in the Environment: Implications for Water Quality and Human Health.</a> Microbes Environ. 23 (2), 101-108 (2008).</li><li>Chiou, C. S., Hsu, S. Y., Chiu, S. I., Wang, T. K., Chao, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vibrio+parahaemolyticus+serovar+O3:K6+as+cause+of+unusually+high+incidence+of+food-borne+disease+outbreaks+in+Taiwan+from+1996+to+1999.">Vibrio parahaemolyticus serovar O3:K6 as cause of unusually high incidence of food-borne disease outbreaks in Taiwan from 1996 to 1999.</a> J Clin Microbiol. 38 (12), 4621-4625 (2000).</li><li>Zhou, G., 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=PCR+methods+for+the+rapid+detection+and+identification+of+four+pathogenic+Legionella+spp.+and+two+Legionella+pneumophila+subspecies+based+on+the+gene+amplification+of+gyrB.">PCR methods for the rapid detection and identification of four pathogenic Legionella spp. and two Legionella pneumophila subspecies based on the gene amplification of gyrB.</a> Appl Microbiol Biotechnol. 91 (3), 777-787 (2011).</li><li>Chen, J., Tang, J., Liu, J., Cai, Z., Bai, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+evaluation+of+a+multiplex+PCR+for+simultaneous+detection+of+five+foodborne+pathogens.">Development and evaluation of a multiplex PCR for simultaneous detection of five foodborne pathogens.</a> J Appl Microbiol. 112 (4), 823-830 (2012).</li><li>LeBlanc, J. 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=Switching+gears+for+an+influenza+pandemic:+validation+of+a+duplex+reverse+transcriptase+PCR+assay+for+simultaneous+detection+and+confirmatory+identification+of+pandemic+(H1N1)+2009+influenza+virus.">Switching gears for an influenza pandemic: validation of a duplex reverse transcriptase PCR assay for simultaneous detection and confirmatory identification of pandemic (H1N1) 2009 influenza virus.</a> J Clin Microbiol. 47 (12), 3805-3813 (2009).</li><li>Mahony, J. B., Chong, S., Luinstra, K., Petrich, A., Smieja, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+novel+bead-based+multiplex+PCR+assay+for+combined+subtyping+and+oseltamivir+resistance+genotyping+(H275Y)+of+seasonal+and+pandemic+H1N1+influenza+A+viruses.">Development of a novel bead-based multiplex PCR assay for combined subtyping and oseltamivir resistance genotyping (H275Y) of seasonal and pandemic H1N1 influenza A viruses.</a> J Clin Virol. 49 (4), 277-282 (2010).</li><li>Alvarez, M. 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=Specific+recognition+of+influenza+A/H1N1/2009+antibodies+in+human+serum:+a+simple+virus-free+ELISA+method.">Specific recognition of influenza A/H1N1/2009 antibodies in human serum: a simple virus-free ELISA method.</a> PLoS One. 5 (4), e10176 (2010).</li><li>Huang, C. J., Dostalek, J., Sessitsch, A., Knoll, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-range+surface+plasmon-enhanced+fluorescence+spectroscopy+biosensor+for+ultrasensitive+detection+of+E.+coli+O157:H7.">Long-range surface plasmon-enhanced fluorescence spectroscopy biosensor for ultrasensitive detection of E. coli O157:H7.</a> Anal Chem. 83 (3), 674-677 (2011).</li><li>Zhang, 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=Rapid+visual+detection+of+highly+pathogenic+Streptococcus+suis+serotype+2+isolates+by+use+of+loop-mediated+isothermal+amplification.">Rapid visual detection of highly pathogenic Streptococcus suis serotype 2 isolates by use of loop-mediated isothermal amplification.</a> J Clin Microbiol. 51 (10), 3250-3256 (2013).</li><li>Han, F., Wang, F., Ge, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detecting+potentially+virulent+Vibrio+vulnificus+strains+in+raw+oysters+by+quantitative+loop-mediated+isothermal+amplification.">Detecting potentially virulent Vibrio vulnificus strains in raw oysters by quantitative loop-mediated isothermal amplification.</a> Appl Environ Microbiol. 77 (8), 2589-2595 (2011).</li><li>Wang, 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=Rapid+detection+of+pathogenic+bacteria+and+screening+of+phage-derived+peptides+using+microcantilevers.">Rapid detection of pathogenic bacteria and screening of phage-derived peptides using microcantilevers.</a> Anal Chem. 86 (3), 1671-1678 (2014).</li><li>Banerjee, T., 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=Multiparametric+Magneto-fluorescent+Nanosensors+for+the+Ultrasensitive+Detection+of+Escherichia+coli+O157:H7.">Multiparametric Magneto-fluorescent Nanosensors for the Ultrasensitive Detection of Escherichia coli O157:H7.</a> ACS Infect Dis. 2 (10), 667-673 (2016).</li><li>Shelby, T., 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=Novel+magnetic+relaxation+nanosensors:+an+unparalleled+&amp;#34;spin&amp;#34;+on+influenza+diagnosis.">Novel magnetic relaxation nanosensors: an unparalleled &amp;#34;spin&amp;#34; on influenza diagnosis.</a> Nanoscale. 8, 19605-19613 (2016).</li><li>Bui, M. P., Ahmed, S., Abbas, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-Digit+Pathogen+and+Attomolar+Detection+with+the+Naked+Eye+Using+Liposome-Amplified+Plasmonic+Immunoassay.">Single-Digit Pathogen and Attomolar Detection with the Naked Eye Using Liposome-Amplified Plasmonic Immunoassay.</a> Nano Lett. 15 (9), 6239-6246 (2015).</li><li>Farnleitner, A. H., 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=Rapid+enzymatic+detection+of+Escherichia+coli+contamination+in+polluted+river+water.">Rapid enzymatic detection of Escherichia coli contamination in polluted river water.</a> Lett Appl Microbiol. 33 (3), 246-250 (2001).</li><li>Huh, Y. S., Lowe, A. J., Strickland, A. D., Batt, C. A., Erickson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface-enhanced+Raman+scattering+based+ligase+detection+reaction.">Surface-enhanced Raman scattering based ligase detection reaction.</a> J Am Chem Soc. 131 (6), 2208-2213 (2009).</li><li>Jayamohan, H., 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=Highly+sensitive+bacteria+quantification+using+immunomagnetic+separation+and+electrochemical+detection+of+guanine-labeled+secondary+beads.">Highly sensitive bacteria quantification using immunomagnetic separation and electrochemical detection of guanine-labeled secondary beads.</a> Sensors (Basel). 15 (5), 12034-12052 (2015).</li><li>Kaittanis, C., Naser, S. A., Perez, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One-step,+nanoparticle-mediated+bacterial+detection+with+magnetic+relaxation.">One-step, nanoparticle-mediated bacterial detection with magnetic relaxation.</a> Nano Lett. 7 (2), 380-383 (2007).</li><li>Meeker, D. G., 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=Synergistic+Photothermal+and+Antibiotic+Killing+of+Biofilm-Associated+Staphylococcus+aureus+Using+Targeted+Antibiotic-Loaded+Gold+Nanoconstructs.">Synergistic Photothermal and Antibiotic Killing of Biofilm-Associated Staphylococcus aureus Using Targeted Antibiotic-Loaded Gold Nanoconstructs.</a> ACS Infect Dis. 2 (4), 241-250 (2016).</li><li>Wang, Y., Ye, Z., Si, C., Ying, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Subtractive+inhibition+assay+for+the+detection+of+E.+coli+O157:H7+using+surface+plasmon+resonance.">Subtractive inhibition assay for the detection of E. coli O157:H7 using surface plasmon resonance.</a> Sensors (Basel). 11 (3), 2728-2739 (2011).</li><li>Zhao, X., 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=A+rapid+bioassay+for+single+bacterial+cell+quantitation+using+bioconjugated+nanoparticles.">A rapid bioassay for single bacterial cell quantitation using bioconjugated nanoparticles.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 101 (42), 15027-15032 (2004).</li></ol>

Denne protokollen er utformet for å produsere fullt funksjonell MFnS så enkelt som mulig. Men er det mange viktige poeng som endring av protokollen kan være nyttig, avhengig av brukerens målet. For eksempel ville bruk av ulike antistoffer tillate for målretting av mange andre patogener. I tillegg er denne protokollen ikke begrenset til bruk av antistoffer som målretting molekyler. Et molekyl som har bestemte forpliktende tilhørighet for målet patogener, som vert celle reseptorer, ...

Vedvarende forekomsten av bakteriell forurensning i både kommersielt produsert mat og vannkilder har skapt behov for stadig rask og spesifikk diagnostiske plattformer. 1 , 2 noen av de vanligste bakterielle forurensningene ansvarlig for mat og vann forurensning er fra Salmonella, Staphylococcus, Listeria, Vibrio, Shigella, Bacillus og Escherichia slektene. 3 , 4 bakteriell forurensning av disse patogener ofte resulterer i symptomer som feber, kolera, gastroenteritt og diaré. 4 forurensning av vannkilder ofte har drastisk og negative effekter på samfunn uten tilgang til tilstrekkelig filtrert vann, og maten forurensning har ført til en rekke sykdommer og produkt tilbakekalling innsats. 5 , 6
For å redusere forekomsten av sykdommer forårsaket av bakteriell forurensning, har det vært en rekke innsats for å utvikle metoder som vann og mat kan effektivt skannes før salg eller forbruk. 3 teknikker som PCR,1,7,8,9,10 ELISA,11,(12 ) loop-mediert isotermiske forsterkning LAMPE),13,14 blant annet15,16,17,18,19,20,21, 22,23,24 har nylig blitt brukt for påvisning av ulike patogener. Sammenlignet med tradisjonelle bakteriell dyrking metoder, er disse teknikkene langt mer effektive spesifisitet og tid. Disse teknikkene strever imidlertid fortsatt med falske positive og negative, komplekse prosedyrer og kostnader. 1 , 3 , 25 det er av denne grunn at multiparametric magneto-fluorescerende nanosensors (MFnS) er foreslått som en alternativ metode for bakteriell gjenkjenning.
Disse nanosensors par unikt sammen magnetiske avslapning og fluorescerende modaliteter, slik at for en dobbel-gjenkjenning plattform som er både rask og nøyaktig. Bruker E. coli O157: H7 som eksempel forurensning, er muligheten for MFnS å oppdage så lite som 1 CFU minutter demonstrert. Patogen-spesifikke antistoffer brukes til å øke spesifisitet, og kombinasjonen av både magnetiske og fluorescerende modaliteter tillater av kvantifisering av bakteriell forurensning i både lav og høy forurensning områder. 16 ved bakteriell forurensning, nanosensors vil sverme rundt bakterier på grunn av målretting evnene av patogen-spesifikke antistoffer. Bindingen mellom magnetiske nanosensors og bakterier begrenser samspillet mellom den magnetiske jernkjerne og de omkringliggende vann protonene. Dette forårsaker en økning i T2 avslapning tid, som er registrert av en magnetisk relaxometer. Som konsentrasjonen av bakterier i løsningen stiger, spre nanosensors med økt antall bakterier, noe som resulterer i lavere T2 verdier. Derimot vil fluorescens utslipp øke proporsjonalt med konsentrasjonen av bakterier, på grunn av økt nanosensors direkte bundet til patogen. Sentrifugering prøvene og isolasjon av bakteriell pellets, vil bare spare nanopartikler direkte knyttet til bakterier, fjerne alle frittflytende nanosensors og direkte samkjøre fluorescens utslipp med antall bakterier i løsningen. En skjematisk fremstilling av denne mekanismen er representert i figur 1.
Denne MFnS-plattformen er designet med point-of-care screening i tankene, som resulterer i rimelige og bærbare. MFnS er stabile i romtemperatur, og er bare nødvendig i svært lave konsentrasjoner for nøyaktig påvisning av bakteriell forurensning. Videre etter syntese, bruk av MFnS er enkel og krever ikke bruk av utdannede fagfolk i feltet. Til slutt, dette diagnostiske plattformen tillater for tilpasses målretting, et middel av denne ene plattformen kan brukes til å oppdage patogener av alle slag, i mange sammenhenger.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="821">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:239px;">Ferrous Chloride Tetrahydrate</td>
			<td style="width:156px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:197px;">I90-500</td>
			<td style="width:231px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:239px;">Ferric Chloride Hexahydrate</td>
			<td style="width:156px;">Fisher Scientific</td>
			<td>I88-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:239px;">Ammonium Hydroxide</td>
			<td style="width:156px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:197px;">A669S-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:239px;">Hydrochloric Acid</td>
			<td style="width:156px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:197px;">A144S-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:239px;">Polyacryllic Acid</td>
			<td style="width:156px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:197px;">323667-100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:239px;">EDC</td>
			<td style="width:156px;">Thermofisher Scientific</td>
			<td style="width:197px;">22980</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:239px;">NHS</td>
			<td style="width:156px;">Fisher Scientific</td>
			<td>AC157270250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Anti-E. coli O111 antibody&#160;</td>
			<td style="width:156px;">sera care</td>
			<td>5310-0352</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Anti-E. coli O157:H7 antibody [P3C6]&#160;</td>
			<td style="width:156px;">Abcam</td>
			<td style="width:197px;">ab75244</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:239px;">DiI Stain</td>
			<td style="width:156px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:197px;">D282</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:239px;">Nutrient Broth</td>
			<td style="width:156px;">Difco</td>
			<td style="width:197px;">233000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Freeze-dried E. coli O157:H7 pellet</td>
			<td style="width:156px;">ATCC</td>
			<td style="width:197px;">700728</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:239px;">Magnetic Relaxomteter&#160;</td>
			<td style="width:156px;">Bruker</td>
			<td style="width:197px;">mq20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:239px;">Zetasizer</td>
			<td style="width:156px;">Malvern</td>
			<td style="width:197px;">NANO-ZS90</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:239px;">Plate Reader&#160;</td>
			<td style="width:156px;">Tecan</td>
			<td style="width:197px;">Infinite M200 PRO</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:239px;">Magnetic Column&#160;</td>
			<td style="width:156px;">QuadroMACS</td>
			<td style="width:197px;">130-090-976</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:239px;">Centrifuge</td>
			<td style="width:156px;">Eppendorf</td>
			<td style="width:197px;">5804 Series</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:239px;">Centrifuge (accuSpin Micro 17)</td>
			<td style="width:156px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:197px;">13-100-676</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:239px;">Floor Model Shaking Incubator</td>
			<td style="width:156px;">SHEL LAB</td>
			<td style="width:197px;">SSI5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:239px;">Analytical Balance</td>
			<td style="width:156px;">Metler Toledo</td>
			<td style="width:197px;">ME104E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:239px;">Digital Vortex Mixer</td>
			<td style="width:156px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:197px;">02-215-370</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:239px;">Open-Air Rocking Shaker</td>
			<td style="width:156px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:197px;">02-217-765</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

foodborne pathogen screening using magneto-fluorescent nanosensor: rapid detection of e. coli o157:h7

Enterohemorrhagiske Escherichia coli O157: H7 har vært knyttet til både vannbasert og matbårne sykdommer, og forblir en trussel til tross for mat - og vann-screening metoder brukes i dag. Mens konvensjonelle bakteriell oppdagingsmetoder, som polymerasekjedereaksjons (PCR) og enzym knyttet immunosorbent analyser (ELISA) finner spesielt sykdomsfremkallende miljøgifter, krever de omfattende utvalg forberedelse og lange ventetider. Dessuten, disse praksis krever sofistikerte laboratorium instrumenter og innstillinger, og må utføres av kvalifiserte fagfolk. Her, er en protokoll foreslått for en enklere diagnostiske teknikk som har en unik kombinasjon av magnetiske og fluorescerende parametere i en hydrogenion-basert plattform. Den foreslåtte multiparametric magneto-fluorescerende nanosensors (MFnS) finner E. coli O157: H7 forurensning med så lite som 1 colony-forming enhet i løsningen i mindre enn 1 time. Videre muligheten for MFnS å være svært funksjonell i komplekse medier som melk og vann er bekreftet. Ekstra spesifisitet analyser ble også brukt til å demonstrere av MFnS bare oppdage bestemt mål bakterier, selv i nærvær av lignende bakterie-art. Sammenkoblingen av magnetiske og fluorescerende modaliteter kan av kvantifisering av patogen forurensning i en rekke konsentrasjoner, viser høye ytelsen i både tidlig og sen-stadium forurensning gjenkjenning. Den effektivitet, kostnader og portabilitet av MFnS gjør dem en ideell kandidat til point-of-care screening for bakteriell forurensning i en rekke innstillinger fra akvatiske reservoarene til kommersielt pakket mat.

Virkningsmekanismen MFnS er representert i figur 1. Klynging av MFnS rundt på overflaten av bakteriell forurensning forstyrrer samspillet mellom magnetic cores av MFnS og omkringliggende hydrogen kjerner. Som følge av denne klynging, magnetiske avslapning øke verdier. Som konsentrasjonen av bakteriell forurensning klynging reduserer, og endringen i T2 verdiene synker. Tillegg av en fluorescerende modalitet er derfor avgjørende. Som bakteriell konsentrasjonen øker, øker styrken på fluo...

Watch this Scientific Journal Video about Foodborne Pathogen Screening Using Magneto-fluorescent Nanosensor: Rapid Detection of E. Coli O157:H7 at JoVE.com

Foodborne Pathogen Screening Using Magneto-fluorescent Nanosensor: Rapid Detection of E. Coli O157:H7

Det overordnede målet med denne protokollen er å syntetisere funksjonelle nanosensors for portable, kostnadseffektiv, rask påvisning av rettet patogene bakterier gjennom en kombinasjon av magnetiske avslapning og fluorescens utslipp modaliteter.

Matbårne patogen Screening bruker Magneto-fluorescerende Nanosensor: Rask påvisning av E. Coli O157: H7

Enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 has been linked to both waterborne and foodborne illnesses, and remains a threat despite the food- and ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Foodborne Pathogen Screening Using Magneto-fluorescent Nanosensor: Rapid Detection of E. Coli O157:H7

Combination of Adhesive-tape-based Sampling and Fluorescence in situ Hybridization for Rapid Detection of Salmonella on Fresh Produce

Combination of Adhesive-tape-based Sampling and Fluorescence in situ Hybridization for Rapid Detection of Salmonella on Fresh Produce

This protocol describes a simple approach for adhesive-tape-based sampling of tomato and other fresh produce surfaces, followed by on-tape fluorescence in ...

One-day Workflow Scheme for Bacterial Pathogen Detection and Antimicrobial Resistance Testing from Blood Cultures

En dag Workflow Scheme for bakteriell deteksjon av patogen og resistensutvikling Testing fra blodkulturer

Bloodstream infections are associated with high mortality rates because of the probable manifestation of sepsis, severe sepsis and septic shock1. ...

Following Cell-fate in E. coli After Infection by Phage Lambda

Following Cell-fate in E. coli After Infection by Phage Lambda

The system comprising bacteriophage (phage) lambda and the bacterium E. coli has long served as a paradigm for cell-fate determination1,2. Following the ...

Live-cell Video Microscopy of Fungal Pathogen Phagocytosis

Live-celle Video Mikroskopi av Fungal Pathogen Fagocytose

Phagocytic clearance of fungal pathogens, and microorganisms more generally, may be considered to consist of four distinct stages: (i) migration of ...

Rapid Screening of HIV Reverse Transcriptase and Integrase Inhibitors

Rapid Screening av HIV revers transkriptase og integrasehemmere

Although a number of anti HIV drugs have been approved, there are still problems with toxicity and drug resistance. This demonstrates a need to identify ...

Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP) Assays for the Species-specific Detection of Eimeria that Infect Chickens

Loop-mediated Isothermal Amplification LAMP Assays for the Species-specific Detection of Eimeria that Infect Chickens

Loop-mediert Isotermisk forsterkning (LAMP) Analyser for Artenes spesifikke Påvisning av<em&gt; Eimeria</em&gt; Som infiserer Kyllinger

Eimeria species parasites, protozoa which cause the enteric disease coccidiosis, pose a serious threat to the production and welfare of chickens. In the ...

Rapid Molecular Detection and Differentiation of Influenza Viruses A and B

Rapid Molecular Detection og Differensiering av influensavirus A og B

Influenza is a contagious respiratory illness caused by influenza viruses A and B in humans and causes a significant amount of morbidity and mortality ...

Creation of a Dense Transposon Insertion Library Using Bacterial Conjugation in Enterobacterial Strains Such As Escherichia Coli or Shigella flexneri

Creation of a Dense Transposon Insertion Library Using Bacterial Conjugation in Enterobacterial Strains Such As Escherichia Coli or Shigella flexneri

Etableringen av et tett Transposon innsetting biblioteket bruker bakteriell bøyning i Enterobacterial stammer som Escherichia Coli eller Shigella flexneri

Transposon mutagenesis is a method that allows gene disruption via the random genomic insertion of a piece of DNA called a transposon. The protocol below ...

Rapid, Safe, and Simple Manual Bedside Nucleic Acid Extraction for the Detection of Virus in Whole Blood Samples

Rask, sikker og enkel manuell sengen nukleinsyre utvinning for påvisning av Virus i hele blodprøver

The rapid diagnosis of an infection is essential for the outbreak management, risk containment, and patient care. We have previously shown a method for ...

A High-throughput Platform for the Screening of Salmonella spp./Shigella spp.

A High-throughput Platform for the Screening of Salmonella spp./Shigella spp.

En høy gjennomstrømming plattform for Screening av Salmonella spp. /Shigella spp.

Fecal-oral transmission of acute gastroenteritis occurs from time to time, especially when people who handled food and water are infected by Salmonella ...