Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.

Article de méthode

Pathogènes d’origine alimentaire préalable à l’aide de magnéto-fluorescent NANOCAPTEUR : Détection rapide d’e. Coli O157 : H7

7.2K vues

⸱

DOI :

10.3791/55821

⸱

17 septembre 2017

 ,  ,  ,  , 

Dans cet article

Résumé

L’objectif général du présent protocole est de synthétiser des nano-capteurs fonctionnels pour la portable, rentable, et une détection rapide des spécifiquement les bactéries pathogènes grâce à une combinaison de relaxation magnétique et modalités d’émission de fluorescence.

Résumé

Entérohémorragique Escherichia coli O157 : H7 a été liée à la fois d’origine hydrique et les maladies d’origine alimentaire et reste une menace malgré les méthodes de dépistage-nourriture et eau utilisée actuellement. Tandis que les méthodes de détection bactérienne conventionnels, tels que la réaction en chaîne par polymérase (PCR) et les dosages immuno-enzymatiques (ELISA) peuvent détecter spécifiquement pathogènes contaminants, dont ils ont besoin préparation approfondie et longues périodes d’attente. En outre, ces pratiques demandent des instruments de laboratoire sophistiqué et paramètres et doivent être exécutés par des professionnels qualifiés. Dans les présentes, un protocole est proposé pour une simple technique de diagnostic qui offre la combinaison unique des paramètres magnétiques et fluorescentes dans une plateforme à base de nanoparticules. Le projet multiparamétriques magnéto-fluorescentes nano-capteurs (MFnS) permet de détecter la contamination e. coli O157 : H7 avec aussi peu que 1 unité formant colonie présente en solution dans moins de 1 h. En outre, la capacité de MFnS à rester très fonctionnel dans les milieux complexes tels que le lait et l’eau du lac a été vérifiée. Tests de spécificité supplémentaires ont aussi servis à démontrer la capacité de MFnS pour détecter uniquement les bactéries cibles précis, même en présence d’espèces de bactéries semblables. L’appariement des modalités magnétiques et fluorescentes permet la détection et la quantification de la contamination par des pathogènes dans un large éventail de concentrations, présentant ses performances élevées dans les deux détection de contamination et de tard-début. L’efficacité, l’abordabilité et portabilité de la MFnS rendent un candidat idéal pour le point-of-care dépistage contaminants bactériens dans un vaste éventail de contextes, de réservoirs aquatiques pour les aliments emballés dans le commerce.

Introduction

La présence persistante de la contamination bactérienne dans les deux produit commercialement des produits alimentaires et des sources d’eau a créé un besoin pour les plateformes de diagnostics toujours plus rapides et plus précis. 1 , 2 certains des contaminants bactériens plus communs responsables de la contamination des aliments et l’eau sont des genres Salmonella, Staphylococcus, Listeria, Vibrio, Shigella, Bacillus et Escherichia. 3 , 4 la contamination bactérienne de ces agents pathogènes souvent se traduit par des symptômes tels que diarrhée, ga....

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Protocole

1. synthèse et fonctionnalisation de multi paramétrique magnéto-fluorescentes nano-capteurs (MFnS).

  1. Synthèse de superparamagnetic iron oxide nanoparticles (IONPs)
    1. à préparer pour la synthèse IONP, préparer les 3 solutions suivantes : Solution 1 : FeCl 3 0,70 g et FeCl 2 H 2 O (2 mL), Solution 2 : NH 4 OH (2,0 mL, 13,4 M) H 2 O (15 mL) et 3 Solution : acide polyacrylique (0,855 g) H 2 O (5 mL).
    2. Ajouter 90 µL de 2 M d’acide chlorhydrique (HCl) à la Solution 1 et puis mélanger immédiatement avec la Solution 2 tout en produisant des tourbillons à 875 tr/min. Ajouter ensuite la....

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Résultats

Le mécanisme d’action MFnS est représenté dans la Figure 1. Le regroupement des MFnS autour de la surface des contaminants bactériens interfère avec les interactions entre les noyaux de la MFnS et les noyaux d’hydrogène environnant. À la suite de cette relaxation clustering, magnétique, les valeurs augmentent. Augmentation de la concentration de contaminants bactériens, clustering réduit, et le changement des valeurs de T2 diminue. Par conséquent, l’ajout d’une modalité fluorescente est cruc.......

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Discussion

Ce protocole a été conçu pour produire MFnS entièrement fonctionnel aussi simplement que possible. Cependant, il y a beaucoup de points clés au cours de laquelle l’altération du protocole peut être utile, selon l’objectif final de l’utilisateur. Par exemple, l’utilisation de différents anticorps permettrait de ciblage de nombreux autres agents pathogènes. En outre, ce protocole n’est pas limité à l’utilisation d’anticorps comme ciblant les molécules. N’importe quelle molécule qui a une af.......

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Déclarations de divulgation

L’application manifeste de cette nanotechnologie n’est pas encore approuvée par la FDA.

Remerciements

Ce travail est soutenu par K-INBRE P20GM103418, Kansas soja Commission (KSC/PSU 1663), ACS PRF 56629-UNI7 et PSU polymère chimie démarrage fonds, tous à la SS. Nous remercions le vidéaste de l’Université, M. Jacob Anselmi, pour son excellent travail avec la vidéo. Nous remercions également M. Roger Heckert et Mme Katha Heckert pour leur généreux soutien à la recherche.

....

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Chlorure ferreux tétrahydratéFisher ScientificI90-500
Chlorure ferrique hexahydratéFisher ScientificI88-500
Hydroxyde d’ammoniumFisher ScientificA669S-500
Acide chlorhydriqueFisher ScientificA144S-500
Acide polyacrylliqueSigma-Aldrich323667-100G
EDCThermofisher Scientific22980
NHSFisher ScientificAC157270250
Anticorps anti-E. coli O111  ;sera care5310-0352
Anticorps anti-E. coli O157 :H7 [P3C6]  ;Abcamab75244
DiI StainFisherScientific D282
Bouillon nutritifDifco233000
E. coli lyophilisé O157 :H7 granuleATCC700728
Relaxomteter magnétique  ;Brukermq20
ZetasizerMalvernNANO-ZS90
Lecteur de plaques  ;TecanInfinite M200 PRO
Colonne Magnétique  ;QuadroMACS130-090-976
CentrifugeuseEppendorf5804 Series
Centrifuge (accuSpin Micro 17)Fisher Scientific13-100-676
Floor Model Shaking IncubatorSHEL LABSSI5
Balance analytiqueMetler ToledoME104E
Mélangeur Vortex NumériqueFisher Scientific02-215-370
Agitateur à bascule en plein airFisher Scientific02-217-765

Références

  1. Law, J. W., Ab Mutalib, N. S., Chan, K. G., Lee, L. H. Rapid methods for the detection of foodborne bacterial pathogens: principles, applications, advantages and limitations. Front Microbiol. 5, 770(2014).
  2. Pandey, P. K., Kass, P. H., Soupir, M. L., Biswas, S., Singh, V. P.

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Réimpressions et autorisations

Explorer plus d’articles

Nanocapteurs magnéto-fluorescentsdétection d'E. coli O157:H7conjugation d'anticorpschargement de colorants fluorescentsrelaxation magnétiquelecteur de plaques à fluorescenceanalyse par Zetasizerdépistage de la contamination bactériennediagnostics décentralisésessais de spécificité