Name: development of an electrochemical dna biosensor to detect a foodborne pathogen
Uploaded: 2018-06-03T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Development of an Electrochemical DNA Biosensor to Detect a Foodborne Pathogen at JoVE.com

Авторы хотели бы отметить поддержку Universiti Путра Малайзия.

Примечание: Все химические и биохимические реагенты для использования должен быть чда и использованы без дальнейшей очистки. Подготовьте все решения с использованием стерильных деионизированной водой. Автоклав все стекла до стерилизации.
Предупреждение: Пожалуйста, и?...

Важнейшие шаги в рамки для успешного развития этого типа электрохимический биодатчик являются подбор соответствующих биологических распознавания элементов для преобразователя (нуклеиновые кислоты или ДНК здесь); химический подход для построения зондирования слой преобразователя; ?...

Главной темой общественных и научных дискуссий в последние годы, пищевое отравление связано главным образом с 3 агентов: микроорганизмов1, химических веществ2и3паразитов. Загрязненной пищи может привести к серьезным последствиям для здоровья людей, особенно в группе риска выше тех, с ослабленной иммунной системой, престарелых, беременных женщин, младенцев и детей младшего возраста4. С более чем миллиона случаев острой диареи, ежегодно происходящих в детей до 5 лет в Африке, Азии и Латинской Америке пищевые отравления является основной глобальной болезни5,6 и Всемирная организация здравоохранения создала микроорганизмы как наиболее важным донором7. Выделяется среди наиболее широко признанным вирулентных штаммов Vibrio parahaemolyticus . Обычно встречается в прибрежных, устьевых и морских средах8, это грамотрицательные бактерии, который становится активным в средах с высокой соли и вызывает серьезные человеческие гастроэнтерит, когда едят в вареных, засланный или сырой морской 9товаров. Кроме того существующие медицинские условия в некоторые люди делают их подверженными раневые инфекции, септицемии или ухо инфекции, возникающие от V. parahaemolyticus10. Факторы вирулентности V. parahaemolyticus гемолизинов делятся на два типа, которые способствуют патогенеза заболевания: термостабильные прямой hemolysin (TDH) закодированного tdh генов и связанные с TDH hemolysin закодированного trh генов11. Вирулентность маркеры (tdh и trh генов) V. parahaemolyticus в основном находятся в клинических образцах, а не в экологических образцов.
V. parahaemolyticus обладает способностью выжить под широкий спектр условий, быстро реагировать на изменения окружающей среды12. Механизм его распространения перерастает свой потенциал опасности, как увеличивается его токсичность параллельно с массы клеток13. Хуже того изменение климата оказывает эти бактерии с достаточно условий для ускорения роста их клеток в населения14. Из-за его высокой частоты V. parahaemolyticus необходимо контролировать по пищевой цепи поставок, особенно в торговле и производстве морепродуктов, поскольку эти продукты являются, где они находятся в огромных количествах15,16 во всем мире. В настоящее время выявляются бактерии и изолированы с помощью целого ряда методов, включая биохимические тесты, обогащения и селективного СМИ17, сорбент иммуномагнитная, энзим соединенный assay (ELISA)18, пульс поле гель-электрофорез (PFGE) 19, латексной агглютинации тесты и полимеразной цепной реакции (ПЦР) тесты20. Эти методы обычно требуют квалифицированного персонала, сложных инструментов и кропотливой методы, которые не предоставляют информацию о загрязнении немедленно. Это серьезно ограничивает вероятность оперативно обнаружения вредного загрязнения и на месте приложения. Быстрое обнаружение средства остаются нерешенные задачи.
Biosensing формируется как перспективный вариант для выявления пищевых патогенов, потому что он предлагает экономии времени, экономически эффективных, практических и в реальном времени анализ метод21,,2223,24 . Однако несмотря на многие позитивные результаты обнаружения аналита в загрязненной образцами и стандартные решения, с помощью биодатчики, есть все еще отсутствие исследований, применительно к реальным образцов в водной смеси или органические экстракты25. Недавно электрохимических биодатчики, с помощью обнаружения прямого или косвенного дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) получили повышенное внимание среди ученых, из-за их конкретных обнаружения взаимодополняющие цели через гибридизацию событий26 , 27 , 28 , 29. Эти уникальные подходы являются более стабильным по сравнению с на основе ферментов биодатчики, таким образом предлагая перспективные технологии для миниатюризации и коммерциализации. Цель исследования сообщили, вот построить быстрый инструмент, который может обнаружить V. parahaemolyticus с высокой селективностью, чувствительность и практичности, основанный на специфике последовательности ДНК при гибридизации. Идентификация стратегии включают в себя сочетание полимолочной кислоты стабилизированный наночастиц золота (пла-AuNPs)30 и сериграфированного углеродных электродов (SPCEs) при наличии индикатора гибридизации, метиленовый синий (МБ). Потенциал развитых обнаружения построить дополнительно изучить, используя образцы lysate и свежие Кокл ДНК бактерий.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Acetic acid</td>
			<td>Merck</td>
			<td>100056</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform</td>
			<td>Merck</td>
			<td>102445</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diaminoethane tetraacetic acid</td>
			<td>Promega</td>
			<td>E5134</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dibasic sodium phosphate&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S9763</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disodium hydrogen phosphate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>255793</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>16368</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gold (III) chloride trihydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>520918</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric acid</td>
			<td>Merck</td>
			<td>100317</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methylene blue</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M44907</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monobasic sodium phosphate, monohydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S3522</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate-buffered saline</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P5119</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly(lactic acid) resin, commercial grade 4042D</td>
			<td>NatureWorks</td>
			<td>4042D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride</td>
			<td>R&#38;M Chemicals</td>
			<td>59435</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium dihydrogen phosphate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P9791</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium hexacyanoferrate III</td>
			<td>R&#38;M Chemicals</td>
			<td>208019</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium acetate anhydrous salt</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S2889</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S9888</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trisodium citrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S1804</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris(hydroxymethyl) aminomethane</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>T395-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris-Base</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP152-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2X PCR Master Mix with Dual-Dye</td>
			<td>Norgen Biotek</td>
			<td>28240</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agarose gel</td>
			<td>Merck</td>
			<td>101236</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bolton Agar</td>
			<td>Merck</td>
			<td>100079</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bolton Broth</td>
			<td>Merck</td>
			<td>100079</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CHROMagar Vibrio</td>
			<td>CHROMagar</td>
			<td>VB910</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dNTPs</td>
			<td>Promega</td>
			<td>U1511</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nuclease-free water</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>R0581</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eosin methylene blue agar&#160;</td>
			<td>Merck</td>
			<td>101347</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GelRed</td>
			<td>Biotium</td>
			<td>41001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycerol</td>
			<td>Merck</td>
			<td>104092</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Go Taq Buffer</td>
			<td>Promega</td>
			<td>M7911</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Loading dye 100 bp DNA ladder</td>
			<td>Promega</td>
			<td>G2101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Loading dye 1kb DNA ladder</td>
			<td>Promega</td>
			<td>G5711</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium chloride</td>
			<td>Promega</td>
			<td>91176</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mannitol egg yolk polymyxin agar</td>
			<td>Merck</td>
			<td>105267</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>McConkey Agar</td>
			<td>Merck</td>
			<td>105465</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nutrient Broth</td>
			<td>Merck</td>
			<td>105443</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Taq polymerase</td>
			<td>Merck</td>
			<td>71003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypticase Soy Broth</td>
			<td>Merck</td>
			<td>105459</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypticase Soy Agar</td>
			<td>Merck</td>
			<td>105458</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

development of an electrochemical dna biosensor to detect a foodborne pathogen

Parahaemolyticus вибрион (V. parahaemolyticus) является общей пищевого возбудителя, что способствует значительной части проблем общественного здравоохранения во всем мире, значительно влияет на интенсивность человеческой смертности и заболеваемости. Обычные методы для обнаружения V. parahaemolyticus такие методы на основе культуры, иммунологические анализы и молекулярные методы требуют сложных пробами и длительным, утомительным и дорогостоящим. Недавно биосенсоры доказали быть перспективным и всеобъемлющий метод обнаружения с преимуществами быстрого обнаружения, экономической эффективности и практичности. Это исследование фокусируется на развитии быстрый метод обнаружения V. parahaemolyticus с высокой селективностью и чувствительность, используя принципы ДНК гибридизации. В работе характеристик синтезированных полимолочной кислоты стабилизированный наночастиц золота (пла-AuNPs) была достигнута с помощью рентгеновской дифракции (XRD), УФ видимые спектроскопии (UV-Vis), передачи электронной микроскопии (ТЕА), полевой эмиссией Растровая электронная микроскопия (FESEM) и циклической вольтамперометрии (CV). Мы также провели дальнейшее тестирование стабильности, чувствительность и воспроизводимость пла-AuNPs. Мы обнаружили, что пла-AuNPs сформировал структуру звук стабилизации наночастиц в водном растворе. Мы также наблюдали, что чувствительность улучшилось в результате меньшее значение сопротивления (Rct) переноса заряда и увеличение активной площади поверхности (0.41 см2). Развитие нашей ДНК биосенсор была основана на модификации сериграфированного углерода электрода (ШПНО) с пла-AuNPs и с использованием метиленового синего (MB) в качестве индикатора окислительно-восстановительные. Мы оценили события иммобилизации и гибридизации, дифференциальная импульсно вольтамперометрии (DPV). Мы обнаружили, что взаимодополняющими, а не взаимодополняющими, и несоответствие олигонуклеотиды отличались специально сфабрикованы биодатчик. Он также показал надежно чувствительных обнаружения в перекрестной реактивности исследований против различных пищевых патогенов и идентификации V. parahaemolyticus в свежих мидий.

Формирование AuNPs было обнаружено через изменение цвета водный раствор с натрия цитрата настоящего. Это вызвало изменения от светло-желтого к глубокий рубиново-красный цвет. Поколение пла-AuNPs было подтверждено от UV-vis спектры (рис. 1), где рост пик поверхн?...

Watch this Scientific Journal Video about Development of an Electrochemical DNA Biosensor to Detect a Foodborne Pathogen at JoVE.com

Development of an Electrochemical DNA Biosensor to Detect a Foodborne Pathogen

Разработка электрохимических ДНК биосенсора для обнаружения пищевых патогенов

Протокол для развития электрохимический биодатчик ДНК, состоящий из полимолочной кислоты стабилизированный, золото-модифицированных наночастиц, трафаретной печати углерода электрода для обнаружения Vibrio parahaemolyticus представлен.

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Fabrication of Electrochemical-DNA Biosensors for the Reagentless Detection of Nucleic Acids, Proteins and Small Molecules

Изготовление Электрохимические ДНК-биосенсоры для Безреагентная Обнаружение нуклеиновых кислот, белков и малых молекул

As medicine is currently practiced, doctors send specimens to a central laboratory for testing and thus must wait hours or days to 
receive the results. ...

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Дизайн Циклические биореактора давление для Ex Vivo Изучение аортального клапанов сердца

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

Hollow Microneedle-based Sensor for Multiplexed Transdermal Electrochemical Sensing

Полые микроиглы на основе датчиков для электрохимических мультиплексный Трансдермальные зондирования

The development of a minimally invasive multiplexed monitoring system for rapid analysis of biologically-relevant molecules could offer individuals ...

Bacterial Detection &amp; Identification Using Electrochemical Sensors

Bacterial Detection & Identification Using Electrochemical Sensors

Бактериальные обнаружения и идентификации с использованием электрохимических датчиков

Electrochemical  sensors are widely used for rapid and accurate measurement of blood glucose and  can be adapted for detection of a wide variety of ...

High-throughput, Automated Extraction of DNA and RNA from Clinical Samples using TruTip Technology on Common Liquid Handling Robots

Высокая пропускная способность, автоматизированное извлечение ДНК и РНК из клинических образцов TruTip использованием технологий на общей жидкостной обработки Роботы

TruTip is a simple nucleic acid extraction  technology whereby a porous, monolithic binding matrix is inserted into a  pipette tip. The geometry of the ...

Biosensor for Detection of Antibiotic Resistant Staphylococcus Bacteria

Биосенсоров для обнаружения устойчивых к антибиотикам бактерий Staphylococcus

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

Sensing of Barrier Tissue Disruption with an Organic Electrochemical Transistor

Зондирование Барьерного ткани Срыв с транзистора Органическая Электрохимический

The gastrointestinal tract is an example of barrier tissue that provides a physical barrier against entry of pathogens and toxins, while allowing the ...

A Microfluidic-based Electrochemical Biochip for Label-free DNA Hybridization Analysis

Микрожидкостных основе Электрохимический Биочип для этикеток без анализа ДНК-гибридизации

Miniaturization of analytical benchtop procedures into the micro-scale provides significant advantages in regards to reaction time, cost, and integration ...

Development of an In Vitro Ocular Platform to Test Contact Lenses

Development of an In Vitro Ocular Platform to Test Contact Lenses

Развитие<em&gt; In Vitro</em&gt; Глазной Платформа для тестирования Контактные линзы

Currently, in vitro evaluations of contact lenses (CLs) for drug delivery are typically performed in large volume vials,1-6 which fail to mimic ...

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

The Use of a ÃƒÆ’Ã…Â½Ãƒâ€šÃ‚Â²-lactamase-based Conductimetric Biosensor Assay to Detect Biomolecular Interactions

Использование анализа на основе β-лактамаз Conductimetric биосенсора для обнаружения биомолекулярного взаимодействия

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