Summary

تطوير Biosensor الكهروكيميائية الحمض النووي للكشف عن مسببات الأمراض المنقولة عن طريق الأغذية

Published: June 03, 2018
doi:

Summary

ويرد على بروتوكول لتطوير بيوسينسور الحمض النووي الكهروكيميائية تضم polylactic الذهب، واستقرت حمض الكربون تعديل الجسيمات النانوية، والتحكم كهربائي للكشف عن Vibrio parahaemolyticus .

Abstract

Vibrio parahaemolyticus (V. parahaemolyticus) من مسببات الأمراض المنقولة عن طريق الأغذية مشتركة التي تساهم بنسبة كبيرة من مشاكل الصحة العامة على الصعيد العالمي، التي تؤثر إلى حد كبير في معدل الاعتلال والوفيات البشرية. الأساليب التقليدية للكشف عن V. parahaemolyticus مثل الأساليب القائمة على الثقافة وفحوصات المناعية، والأساليب الجزيئية يتطلب معالجة العينة معقدة وتستغرق وقتاً طويلاً وشاقة ومكلفة. في الآونة الأخيرة، أجهزة استشعار العوامل البيولوجية قد ثبت أن طريقة الكشف عن واعدة وشاملة مع مزايا الكشف السريع والفعالية من حيث التكلفة، والتطبيق العملي. هذا البحث يركز على تطوير أسلوب سريع لكشف V. parahaemolyticus بانتقائية عالية وحساسية باستخدام مبادئ التهجين الحمض النووي. في العمل، تحقق وصف المركبة polylactic حمض استقر الذهب جسيمات نانوية (جيش التحرير الشعبي الصيني-أونبس) باستخدام “حيود الأشعة السينية” (XRD)، مطيافية الأشعة فوق البنفسجية-المرئية (تجاه الأشعة فوق البنفسجية)، وانتقال الميكروسكوب الإلكتروني (TEM)، ميدان الانبعاثات المسح الضوئي المجهر الإلكتروني (فسيم)، ودوري فولتاميتري (CV). كما قمنا بتنفيذ اختبار المزيد من الاستقرار، وحساسية، وإمكانية تكرار نتائج لجيش التحرير الشعبي الصيني-أونبس. ووجدنا أن جيش التحرير الشعبي الصيني-أونبس تشكيل بنية سليمة لجسيمات نانوية استقرت في المحلول. لاحظنا أيضا أن تحسن الحساسية نتيجة أصغر قيمة المقاومة (Rct) نقل التهمة، وزيادة المساحة السطحية النشطة (0.41 سم2). تطوير أعمالنا بيوسينسور الحمض النووي يستند إلى التعديل الكربون موضع القطب (SPCE) مع جيش التحرير الشعبي الصيني-أونبس واستخدام الميثيلين الأزرق (ميغا بايت) كمؤشر الأكسدة والاختزال. قمنا بتقييم أحداث التثبيت والتهجين بالنبض تفاضلي فولتاميتري (دبف). وجدنا أن تكميلية وغير متكاملة، وعلى وجه التحديد كانت تتميز النوكليوتيد غير متطابقة biosensor ملفقة. كما أظهر الكشف الحساسة موثوق في دراسات ه ضد مختلف مسببات الأمراض التي تنقلها الأغذية، وفي تحديد V. parahaemolyticus في الأصداف البحرية الطازجة.

Introduction

موضوعا رئيسيا للمناقشة العامة والعلمية في السنوات الأخيرة، التسمم الغذائي يرتبط أساسا بعوامل 3: الكائنات الحية الدقيقة1،2من المواد الكيميائية، والطفيليات3. الأغذية الملوثة يمكن أن يسبب عواقب صحية خطيرة في البشر، ولا سيما في مجموعة المخاطر أعلى من أولئك مع ضعف نظم المناعة والنساء المسنات، والنساء الحوامل، والأطفال الرضع والأطفال الصغار4. مع أكثر من 1 مليون من حالات الإسهال الحادة التي تحدث سنوياً في الأطفال دون سن 5 سنوات من العمر في أفريقيا، وآسيا، وأمريكا اللاتينية، التسمم الغذائي هو5،عالمي لأمراض رئيسية6 وقد أنشأت “منظمة الصحة العالمية” الكائنات الحية الدقيقة ك مساهم أهم7. Vibrio parahaemolyticus تبرز من بين سلالات ضراوة المعترف بها على نطاق واسع. عادة ما تكون موجودة في البيئات الساحلية ومصبات الأنهار، والبحرية8، هو بكتيريا سلبية الغرام، الذي ينشط في البيئات المالحة عالية، وتسبب الأمراض المعوية البشرية الخطيرة عندما تؤكل في البحرية المطبوخة، أساءوا أو الخام 9من المنتجات. بالإضافة إلى ذلك، الظروف الطبية الموجودة في بعض الناس جعلها عرضه للجرح بعدوى الإذن، وتسمم الدم أو الإصابة الناجمة عن V. parahaemolyticus10. عوامل الفوعة V. parahaemolyticus هيموليسينس تنقسم إلى نوعين التي تسهم في إمراضية المرض: الحرارة هيموليسين المباشر (TDH) ترميز الجينات tdh، والمتصلة بمقر قوات الدفاع الإقليمي هيموليسين ترميز الجينات trh11. وتوجد علامات الفوعة (الجينات tdh و trh) من باراهايموليتيكوس ف الغالب في العينات السريرية وليس في العينات البيئية.

V. parahaemolyticus تمتلك القدرة على البقاء في ظل طائفة واسعة من الظروف، الاستجابة السريعة للتغييرات البيئية12. إليه انتشار يتصاعد إمكاناتها المخاطر كما سميته يزيد بالتوازي مع الخلية الجماعية13. بل الأسوأ من ذلك، تغير المناخ هو توفير هذه البكتيريا مع شروط وافرة للتعجيل النمو السكاني خلية14. بسبب ما تردد عال، V. parahaemolyticus يجب أن يتم رصدها على طول سلسلة الإمدادات الغذائية، لا سيما في التجارة وإنتاج المأكولات البحرية نظراً لتلك المنتجات حيث أنها توجد في كميات هائلة15،16 في جميع أنحاء العالم. حاليا هي التعرف على البكتيريا ومعزولة باستخدام مجموعة من الأساليب، بما في ذلك الاختبارات الكيميائية الحيوية والإثراء وانتقائية الإعلام17، المرتبط بالانزيم إيمونوماجنيتيك ماصة الاعتداء (أليسا)18، جل نبض الميدان التفريد (بفجي) 19واختبارات تراص اللاتكس بوليميريز سلسلة من ردود الفعل (الاسترداد) الاختبارات20. عادة ما تتطلب هذه الأساليب الموظفين المؤهلين وأدوات متطورة وتقنيات الشاقة التي لا توفر معلومات حول التلوث فورا. وهذا يحد بشدة من احتمال الكشف فورا عن التلوث الضارة والتطبيقات في الموقع. أدوات الكشف السريع يبقى تحديا غير المسددة.

بيوسينسينج أخذ في الظهور كخيار وأعد للكشف عن مسببات الأمراض المنقولة عن طريق الأغذية لأنه يوفر تحليل توفير الوقت وفعالة من حيث التكلفة، وعملياً، وفي الوقت الحقيقي أسلوب21،،من2223،24 . ومع ذلك، على الرغم من أن هناك العديد من النتائج الإيجابية للكشف أكثر في عينات ارتفعت والحل القياسية باستخدام أجهزة استشعار العوامل البيولوجية، لا يزال هناك نقص في البحوث المطبقة على عينات حقيقية أما في خليط مائي أو مقتطفات العضوية25. في الآونة الأخيرة، الكهروكيميائية أجهزة استشعار العوامل البيولوجية باستخدام الكشف المباشر و/أو غير المباشرة الحمض الخلوي الصبغي (DNA) قد حظيت باهتمام متزايد بين العلماء، بسبب كشفها محددة الهدف التكميلية عن طريق حدث تهجين26 , 27 , 28 , 29-هذه النهج الفريد أكثر استقرارا بالمقارنة مع هذه الأجهزة المستندة إلى الإنزيم، وبالتالي تقدم تكنولوجيا واعدة للتصغير وتسويقها. الهدف من هذه الدراسة ذكرت هنا هو بناء أداة سريعة ويمكن كشف V. parahaemolyticus بانتقائية عالية، وحساسية، والتطبيق العملي، استناداً إلى خصوصية تسلسل الحمض النووي أثناء التهجين. وتشمل الاستراتيجيات تحديد تركيبة polylactic حمض استقر الجسيمات النانوية الذهبية (جيش التحرير الشعبي الصيني-أونبس)30 والأقطاب الكربونية التحكم (سبسيس) حضور المؤشر التهجين، أزرق الميثيلين (ميغابايت). هو استكشاف إمكانات بناء المتقدمة الكشف عن زيادة استخدام البكتيريا عينات الحمض النووي القواقع ليساتي والطازجة.

Protocol

ملاحظة: جميع الكواشف الكيميائية والبيوكيميائية لاستخدامها ينبغي أن تكون تحليلية الصف واستخدامها دون مزيد من تنقية. إعداد جميع الحلول باستخدام المياه المعقمة. اﻷوتوكﻻف جميع الأواني الزجاجية قبل التعقيم. تنبيه: الرجاء استخدام جميع ممارسات السلامة المناسبة عند القيام بأنش…

Representative Results

تم الكشف عن تشكيل أونبس من خلال التغير في لون المحلول مع سترات الصوديوم الحالية. هذا بسبب اللون لتغيير من الضوء الأصفر إلى أحمر روبي عميقة. وأكد الجيل من جيش التحرير الشعبي الصيني-أونبس من الأشعة فوق البنفسجية-vis الأطياف (الشكل 1) حيث تم العثور على نمو ذروة ?…

Discussion

الخطوات الحاسمة في إطار للتنمية الناجحة لهذا النوع من بيوسينسور الكهروكيميائية اختيار العناصر الاعتراف البيولوجية المناسبة لمحول (الحمض النووي أو الحمض النووي هنا)؛ نهج الكيميائية لبناء طبقة الاستشعار من محول؛ توصيل المواد؛ الأمثل لتجميد الحمض النووي والتهجين؛ والتحقق بيوسينسور المت?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

يود المؤلفون أن نعترف بالدعم من جامعة بوترا ماليزيا.

Materials

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

Riferimenti

  1. Gould, L. H., Rosenblum, I., Nicholas, D., Phan, Q., Jones, T. F. Contributing factors in restaurant-associated foodborne disease outbreaks, FoodNet sites, 2006 and 2007. Journal of Food Protection. 76, 1824-1828 (2013).
  2. Arvanitoyannis, I. S., Kotsanopoulos, K. V., Papadopoulou, A. Rapid detection of chemical hazards (toxins, dioxins, and PCBs) in seafood. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 54, 1473-1528 (2014).
  3. Robertson, L. J., Sprong, H., Ortega, Y. R., van der Giessen, J. W. B., Fayer, R. Impacts of globalisation on foodborne parasites. Trends in Parasitology. 30, 37-52 (2014).
  4. Sandilands, E. A., Bateman, D. N. The epidemiology of poisoning. Medicina. 44, 76-79 (2016).
  5. Boschi-Pinto, C., Velebit, L., Shibuya, K. Estimating child mortality due to diarrhoea in developing countries. Bulletin of the World Health Organization. 86, 710-717 (2008).
  6. Farthing, M. J. G. Diarrhoea: A Significant Worldwide Problem. International Journal of Antimicrobial Agents. 14, 65-69 (2000).
  7. World Health Organization. . WHO estimates of the global burden of foodborne diseases: foodborne disease burden epidemiology reference group 2007-2015. , 1-255 (2015).
  8. Yeung, M., Boor, K. Epidemiology, pathogenesis, and prevention of foodborne Vibrio parahaemolyticus infections. Foodborne Pathogens and Disease. 1, 74-88 (2004).
  9. Sakazaki, R., Cliver, D. O., Riemann, H. P. . Foodborne Diseases. , 127-136 (2002).
  10. Grochowsky, J., Odom, S. R., Akuthota, P., Stead, W. Primary Septicemia and Abdominal Compartment Syndrome From Vibrio parahaemolyticus Infection in a 40-Year-Old Patient With No Known Immunocompromise. Infectious Disease in Clinical Practice. 22, (2013).
  11. Raghunath, P. Roles of thermostable direct hemolysin (TDH) and TDH-related hemolysin (TRH) in Vibrio parahaemolyticus. Frontiers in Microbiology. 5, 805 (2014).
  12. Kalburge, S. S., Whitaker, W. B., Boyd, E. F. High-Salt Preadaptation of Vibrio parahaemolyticus Enhances Survival in Response to Lethal Environmental Stresses. Journal of Food Protection. 77, 246-253 (2014).
  13. Esteves, K., Hervio-Heath, D., Mosser, T., Rodier, C., Tournoud, M. G., Jumas-Bilak, E., Colwell, R. R., Monfort, P. Rapid proliferation of Vibrio parahaemolyticus, Vibrio vulnificus, and Vibrio cholerae during freshwater flash floods in French Mediterranean Coastal lagoons. Applied and Environmental Microbiology. 81, 7600-7609 (2015).
  14. Khandeparker, L., Anil, A. C., Naik, S. D., Gaonkar, C. C. Daily variations in pathogenic bacterial populations in a monsoon influenced tropical environment. Marine Pollution Bulletin. 96, 337-343 (2015).
  15. Caburlotto, G., Suffredini, E., Toson, M., Fasolato, L., Antonetti, P., Zambon, M., Manfrin, A. Occurrence and molecular characterization of Vibrio parahaemolyticus in crustaceans commercialised in Venice area, Italy. International Journal of Food Microbiology. 220, 39-49 (2016).
  16. Wong, H. C., Chen, M. C., Liu, S. H., Liu, D. P. Incidence of highly genetically diversified Vibrio parahaemolyticus in seafood imported from Asian countries. International Journal of Food Microbiology. 52, 181-188 (1999).
  17. Rosec, J. P., Causse, V., Cruz, B., Rauzier, J., Carnat, L. The international standard ISO/TS 21872-1 to study the occurence of total and pathogenic Vibrio parahaemolyticus and Vibrio cholerae in seafood: ITS improvement by use of a chromogenic medium and PCR. International Journal of Food Microbiology. 157, 189-194 (2012).
  18. Maniyankode, R. A., Kingston, J. J., Murali, H. S., Batra, H. V. Specific identification of vibrio parahaemolyticus employing monoclonal antibody based immunoassay. International Journal of Pharmacy and Biological Sciences. 4 (2), B156-B164 (2013).
  19. Suffredini, E., Lopez-Joven, C., Maddalena, L., Croci, L., Roque, A. Pulsed-field gel electrophoresis and PCR characterization of environmental Vibrio parahaemolyticus strains of different origins. Applied and Environmental Microbiology. 77, 6301-6304 (2011).
  20. Bhattacharyya, N., Hou, A. A pentaplex PCR assay for detection and characterization of Vibrio vulnificus and Vibrio parahaemolyticus isolates. Letters in Applied Microbiology. 57, 233-240 (2013).
  21. da Silva, E. T. S. G., et al. Electrochemical Biosensors in Point-of-Care Devices: Recent Advances and Future Trends. ChemElectroChem. 4 (4), 778-794 (2017).
  22. Nordin, N., Yusof, N. A., Abdullah, J., Radu, S., Hushiarian, R. Sensitive detection of multiple pathogens using a single DNA probe. Biosensors and Bioelectronics. 86, 398-405 (2016).
  23. Nordin, N., Yusof, N. A., Abdullah, J., Radu, S., Hushiarian, R. A simple, portable, electrochemical biosensor to screen shellfish for Vibrio parahaemolyticus. AMB Express. 7 (1), 41 (2017).
  24. Zhang, J., Li, Z., Zhang, H., Wang, J., Liu, Y., Chen, G. Rapid detection of several foodborne pathogens by F0F1-ATPase molecular motor biosensor. Journal of Microbiological Methods. 93, 37-41 (2013).
  25. Barsan, M. M., Ghica, E. M., Brett, C. M. A., Nikolelis, D. P., Varzakas , T., Erdem, A., Nikoleli, G. P. . Portable biosensing of food toxicants and environmental pollutants. , 33-69 (2014).
  26. Kwun, J., Yun, S., Park, L., Lee, J. H. Development of 1,1′-oxalyldiimidazole chemiluminescent biosensor using the combination of graphene oxide and hairpin aptamer and its application. Talanta. 119, 262-267 (2014).
  27. Thavanathan, J., Huang, N. M., Thong, K. L. Colorimetric biosensing of targeted gene sequence using dual nanoparticle platforms. International Journal of Nanomedicine. 10, 2711-2722 (2015).
  28. Hushiarian, R., Yusof, N. A., Abdullah, A. H., Ahmad, S. A. A., Dutse, S. W. Facilitating the indirect detection of genomic DNA in an electrochemical DNA biosensor using magnetic nanoparticles and DNA ligase. Analytical Chemistry Research. 6, 17-25 (2015).
  29. Dutse, S. W., Yusof, N. A., Ahmad, H., Hussein, M. Z., Zainal, Z., Hushiarian, R., Hajian, R. An Electrochemical Biosensor for the Determination of Ganoderma boninense Pathogen Based on a Novel Modified Gold Nanocomposite Film Electrode. Analytical Letters. 47 (5), 819-832 (2014).
  30. Nordin, N., Yusof, N. A., Abdullah, J., Radu, S., Hajian, R. Characterization of Polylactide-Stabilized Gold Nanoparticles and Its Application in the Fabrication of Electrochemical DNA Biosensors. Journal of the Brazilian Chemical Society. 27 (9), 1679-1686 (2016).
  31. Vongkamjan, K., Wang, S., Moreno Switt, A. I. Rapid detection of foodborne bacterial pathogens in seafood. Handbook of Seafood: Quality and Safety Maintenance and Applications. , 247-257 (2016).
  32. Wang, F., Jiang, L., Yang, Q., Han, F., Chen, S., Pu, S., Vance, A., Ge, B. Prevalence and antimicrobial susceptibility of major foodborne pathogens in imported seafood. Journal of Food Protection. 74 (9), 1451-1461 (2011).
  33. Szermer-Olearnik, B., Sochocka, M., Zwolinska, K., Ciekot, J., Czarny, A., Szydzik, J., Kowalski, K., Boratynski, J. Comparison of microbiological and physicochemical methods for enumeration of microorganisms. Postepy Higieny i Medycyny Doswiadczalnej. 68, 1392-1396 (2014).
  34. Ivanov, I. G., Bachvarov, D. R. Determination of plasmid copy number by the "boiling" method. Analytical Biochemistry. 165 (1), 137-141 (1987).
  35. Gopireddy, V. R. Biochemical tests for the identification of bacteria. International Journal of Pharmacy and Technology. 3 (4), 1536-1555 (2011).
  36. Böhme, K., Fernández-No, I. C., Pazos, M., Gallardo, J. M., Barros-Velázquez, J., Cañas, B., Calo-Mata, P. Identification and classification of seafood-borne pathogenic and spoilage bacteria: 16S rRNA sequencing versus MALDI-TOF MS fingerprinting. Electrophoresis. 34 (6), 877-887 (2013).
  37. Seoudi, R., Fouda, A. A., Elmenshawy, D. A. Synthesis, characterization and vibrational spectroscopic studies of different particle size of gold nanoparticle capped with polyvinylpyrrolidone. Physica B: Condensed Matter. 405, 906-911 (2010).
  38. Mishra, A., Harper, S., Yun, S. I. Interaction of biosynthesized gold nanoparticles with genomic DNA isolated from E. coli and S. aureus. Nanotechnology (IEEE-NANO). , 1745-1750 (2011).
  39. Sugimoto, T. Formation of modoispersed nano- and micro-particles controlled in size, shape, and internal structure. Chemical Engineering and Technology. 26, 313-321 (2003).
  40. Rath, C., Sahu, K. K., Kulkarni, S. D., Anand, S., Date, S. K., Das, R. P., Mishra, N. C. Microstructure-dependent coercivity in monodispersed hematite particles. Applied Physics Letters. 75, 4171-4173 (1999).
  41. Abbas, M., Wu, Z. Y., Zhong, J., Ibrahim, K., Fiori, A., Orlanducci, S., Sessa, V., Terranova, M. L., Davoli, I. X-ray absorption and photoelectron spectroscopy studies on graphite and single-walled carbon nanotubes: Oxygen effect. Applied Physics Letters. 87 (5), 051923 (2005).
  42. Lim, S. C., Choi, Y. C., Jeong, H. J., Shin, Y. M., An, K. H., Bae, D. J., Lee, Y. H., Lee, N. S., Kim, J. M. Effect of gas exposure on field emission properties of carbon nanotubes arrays. Advanced Materials. 13, 1563-1567 (2001).
  43. Kim, B. H., Kim, B. R., Seo, Y. G. A study on adsorption equilibrium for oxygen and nitrogen into carbon nanotubes. Adsorption. 11, 207-212 (2005).
  44. Bard, A. J., Faulkner, L. R. . Electrochemical methods: Fundamentals and applications. , (2000).
  45. Tan, Q., Wang, L., Ma, L., Yu, H., Ding, J., Liu, Q., Xiao, A., Ren, G. Study on anion electrochemical recognition based on a novel ferrocenyl compound with multiple binding sites. Journal of Physical Chemistry B. 112, 11171-11176 (2008).
  46. Manivannan, S., Ramaraj, R. Polymer-embedded gold and gold/silver nanoparticle-modified electrodes and their applications in catalysis and sensors. Pure and Applied Chemistry. 83, 2041-2053 (2011).
  47. Benali, O., Larabi, L., Traisnel, M., Gengembre, L., Hareka, Y. Electrochemical, theoretical and XPS studies of 2-mercapto-1-methylimidazole adsorption on carbon steel in 1 M HClO4. Applied Surface Science. 253, 6130-6139 (2007).
  48. Shi, Y., Wen, L., Li, F., Cheng, H. M. Nanosized Li4Ti5O12/graphene hybrid materials with low polarization for high rate lithium ion batteries. Journal of Power Sources. 196, 8610-8617 (2011).
  49. Bentiss, F., Traisnel, M., Lagrenee, M. The substituted 1,3,4-oxadiazoles: a new class of corrosion inhibitors of mild steel in acidic media. Corrosion Science. 42, 127-146 (2000).
  50. Wang, M., Gong, W., Meng, Q., Zhang, Y. Electrochemical DNA impedance biosensor for the detection of DNA hybridization with polymeric film, single walled carbon nanotubes modified glassy carbon electrode. Russian Journal of Electrochemistry. 47, 1368-1373 (2011).
  51. Herdt, A. R., Drawz, S. M., Kang, Y., Taton, T. A. DNA dissociation and degradation at gold nanoparticle surfaces. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 51 (2), 130-139 (2006).
  52. Bhatt, N., Huang, P. J. J., Dave, N., Liu, J. Dissociation and degradation of thiol-modified DNA on gold nanoparticles in aqueous and organic solvents. Langmuir. 27, 6132-6137 (2011).
  53. Liu, X., Jang, C. H., Zheng, F., Jürgensen, A., Denlinger, J. D., Dickson, K. A., Raines, R. T., Abbott, N. L., Himpsel, F. J. Characterization of protein immobilisation at silver surfaces by near edge X-ray absorption fine structure spectroscopy. Langmuir. 22, 7719-7725 (2006).
  54. Willey, T. M., Andrew, L., Vance, T., Buuren, V., Bostedt, C., Terminello, L. J., Fadley, C. S. Rapid degradation of alkanethiol-based self-assembled monolayers on gold in ambient laboratory conditions. Surface Science. 576 (1), 188-196 (2005).
  55. Farjami, E., Clima, L., Gothelf, K., Ferapontova, E. E. DNA interactions with a Methylene Blue redox indicator depend on the DNA length and are sequence specific. Analyst. 135, 1443-1448 (2010).
  56. Lin, X., Ni, Y., Kokot, S. An electrochemical DNA-sensor developed with the use of methylene blue as a redox indicator for the detection of DNA damage induced by endocrine-disrupting compounds. Analytica Chimica Acta. 867, 29-37 (2015).
  57. Zhang, F. T., Nie, J., Zhang, D. W., Chen, J. T., Zhou, Y. L., Zhang, X. X. Methylene Blue as a G-Quadruplex Binding Probe for Label-Free Homogeneous Electrochemical Biosensing. Analytical Chemistry. 86, 9489-9495 (2014).
  58. Ning, L., Li, X., Yang, D., Miao, P., Ye, Z., Li, G. Measurement of Intracellular pH Changes Based on DNA-Templated Capsid Protein Nanotubes. Analytical Chemistry. 86, 8042-8047 (2014).
  59. Sani, N. D. M., Heng, L. Y., Surif, S., Lazim, A. M., Murad, A. . AIP Conference Proceedings. 1571, 636-640 (2013).
  60. Xu, P., Wang, J., Xu, Y., Chu, H., Shen, H., Zhang, D., Zhao, M., Liu, J., Li, G. Binding modes and interaction mechanism between different base pairs and methylene blue trihydrate: a quantum mechanics study. Advances in Experimental Medicine and Biology. 827, 187-203 (2015).
  61. Guo, Y., Chen, J., Chen, G. A label-free electrochemical biosensor for detection of HIV related gene based on interaction between DNA and protein. Sensors & Actuators, B: Chemical. 184, 113-117 (2013).
  62. Huang, K. J., Liu, Y. J., Wang, H. B., Wang, Y. Y., Liu, Y. M. Sub-femtomolar DNA detection based on layered molybdenum disulfide/multi-walled carbon nanotube composites, au nanoparticle and enzyme multiple signal amplification. Biosensors and Bioelectronics. 55, 195-202 (2014).
  63. Kong, R. M., Song, Z. L., Meng, H. M., Zhang, X. B., Shen, G. L., Yu, R. Q. A label-free electrochemical biosensor for highly sensitive and selective detection of DNA via a dual-amplified strategy. Biosensors and Bioelectronics. 54, 442-447 (2014).
  64. Rashid, J. I. A., Yusof, N. A., Abdullah, J., Hashim, U., Hajian, R. Novel Disposable Biosensor Based on SiNWs/AuNPs Modified-Screen Printed Electrode for Dengue Virus DNA Oligomer Detection. IEEE Sensors Journal. 15, 4420-4421 (2015).
  65. Yingkajorn, M., Sermwitayawong, N., Palittapongarnpimp, P., Nishibuchi, M., Robins, W. P., Mekalanos, J. J., Vuddhakul, V. Vibrio parahaemolyticus and its specific bacteriophages as an indicator in cockles (Anadara granosa) for the risk of V. parahaemolyticus infection in Southern Thailand. Microbial Ecology. 67, 849-856 (2014).
  66. Ahmad Ganaie, H., Ali, M. N. Short term protocol for the isolation and purification of DNA for molecular analysis. International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research. 24, 266-270 (2014).
  67. Nakano, K., Kimura, T., Kitamura, Y., Ihara, T., Ishimatsu, R., Imato, T. Potentiometric DNA sensing platform using redox-active DNA probe pair for sandwich-type dual hybridization at indicator electrode surface. Journal of Electroanalytical Chemistry. 720-721, 71-75 (2014).
  68. Yang, J., Jim Yang, L., Heng-Phon, T., Gan-Moog, C. Inhibition of DNA hybridization by small metal nanoparticles. Biophysical Chemistry. 120, 87-95 (2006).
  69. Niu, L. M., Liu, F., Wang, W., Lian, K. Q., Ma, L., Shi, H. M., Kang, W. J. Electrochemical Behavior of Paraquat on a Highly Ordered Biosensor Based on an Unmodified DNA-3D Gold Nanoparticle Composite and Its Application. Electrochimica Acta. 153, 190-199 (2015).
  70. Li, Z., Miao, X., Xing, K., Zhu, A., Ling, L. Enhanced electrochemical recognition of double-stranded DNA by using hybridization chain reaction and positively charged gold nanoparticles. Biosensors and Bioelectronics. 74, 687-690 (2015).
  71. Niu, S., Sun, J., Nan, C., Lin, J. Sensitive DNA biosensor improved by 1,10-phenanthroline cobalt complex as indicator based on the electrode modified by gold nanoparticles and graphene. Sensors and Actuators B: Chemical. 176, 58-63 (2013).
  72. Yi, H., Xu, W., Yuan, Y., Bai, L., Wu, Y., Chai, Y., Yuan, R. A pseudo triple-enzyme cascade amplified aptasensor for thrombin detection based on hemin/G-quadruplex as signal label. Biosensors and Bioelectronics. 54, 415-420 (2014).
  73. Das, R., Sharma, M. K., Rao, V. K., Bhattacharya, B. K., Garg, I., Venkatesh, V., Upadhyay, S. An electrochemical genosensor for Salmonella typhi on gold nanoparticles-mercaptosilane modified screen printed electrode. Journal of Biotechnology. 188, 9-16 (2014).
  74. Han, X., Fang, X., Shi, A., Wang, J., Zhang, Y. An electrochemical DNA biosensor based on gold nanorods decorated graphene oxide sheets for sensing platform. Analytical Biochemistry. 443 (2), 117-123 (2013).
  75. Huang, K. J., Liu, Y. J., Zhang, J. Z., Cao, J. T., Liu, Y. M. Aptamer/Au nanoparticles/cobalt sulfide nanosheets biosensor for 17β-estradiol detection using a guanine-rich complementary DNA sequence for signal amplification. Biosensors and Bioelectronics. 67, 184-191 (2015).
check_url/it/56585?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Nordin, N., Yusof, N. A., Radu, S., Hushiarian, R. Development of an Electrochemical DNA Biosensor to Detect a Foodborne Pathogen. J. Vis. Exp. (136), e56585, doi:10.3791/56585 (2018).

View Video