Multiparametric Magneto-fluorescent

Multiparametric Magneto-fluorescent Nanosensors for the Ultrasensitive Detection of Escherichia coli O157:H7

Tuhina Banerjee*, Shoukath Sulthana, Tyler Shelby, Blaze Heckert, Jessica Jewell, Kalee Woody, Vida Karimnia, James McAfee and Santimukul Santra*
*(S. Santra) E-mail: [e-mail]. Phone: [phone]. Fax: [phone].*(T. Banerjee) E-mail: [e-mail]. Phone: [phone].

Department of Chemistry, Kansas Polymer Research Center, Pittsburg State University, 1701 South Broadway Street, Pittsburg, Kansas 66762, United States
ACS Infectious Diseases

Vol. 2: Issue. 10: Pages. 667-673
Publication Date (Web): September 4, 2016

DOI: 10.1021/acsinfecdis.6b00108

Enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 presents a serious threat to human health and sanitation and is a leading cause in many food- and waterborne ailments. While conventional bacterial detection methods such as PCR, fluorescent immunoassays and ELISA exhibit high sensitivity and specificity, they are relatively laborious and require sophisticated instruments. In addition, these methods often demand extensive sample preparation and have lengthy readout times. We propose a simpler and more sensitive diagnostic technique featuring multiparametric magneto-fluorescent nanosensors (MFnS). Through a combination of magnetic relaxation and fluorescence measurements, our nanosensors are able to detect bacterial contamination with concentrations as little as 1 colony-forming unit (CFU). The magnetic relaxation property of our MFnS allow for sensitive screening at low target CFU, which is complemented by fluorescence measurements of higher CFU samples. Together, these qualities allow for the detection and quantification of broad-spectrum contaminations in samples ranging from aquatic reservoirs to commercially produced food.

Fig thumbnail tgr1
Keywords: E. coli O157:H7, magneto-fluorescent nanosensor, magnetic relaxation, fluorescence emission, rapid detection of pathogen, bacterial contamination

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Multiparametric Magneto ฟลูออเรสเซนต์ Nanosensors สำหรับตรวจหา Escherichia coli O157:H7 UltrasensitiveTuhina Banerjee * Shoukath Sulthana ไทเลอร์ Shelby ไฟ Heckert เจ็บ Jewell, Kalee Woody, Karimnia ดา เจมส์ McAfee และ Santra Santimukul ** (ปา Santra) อีเมล์: [e-mail] โทรศัพท์: [phone] โทรสาร: [phone].*(T. Banerjee) อีเมล์: [e-mail] โทรศัพท์: [phone]ภาควิชาเคมี แคนซัสศูนย์วิจัยพอลิเมอร์ มหาวิทยาลัยกับพิตต์ส ถนนบรอดเวย์ใต้ 1701 ตสเบิร์ก แคนซัส 66762 สหรัฐโรค ACSฉบับ 2: ปัญหา 10: หน้า 667-673วันเผยแพร่ (เว็บ): 4 กันยายน 2016ดอย: 10.1021/acsinfecdis.6b00108Enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 presents a serious threat to human health and sanitation and is a leading cause in many food- and waterborne ailments. While conventional bacterial detection methods such as PCR, fluorescent immunoassays and ELISA exhibit high sensitivity and specificity, they are relatively laborious and require sophisticated instruments. In addition, these methods often demand extensive sample preparation and have lengthy readout times. We propose a simpler and more sensitive diagnostic technique featuring multiparametric magneto-fluorescent nanosensors (MFnS). Through a combination of magnetic relaxation and fluorescence measurements, our nanosensors are able to detect bacterial contamination with concentrations as little as 1 colony-forming unit (CFU). The magnetic relaxation property of our MFnS allow for sensitive screening at low target CFU, which is complemented by fluorescence measurements of higher CFU samples. Together, these qualities allow for the detection and quantification of broad-spectrum contaminations in samples ranging from aquatic reservoirs to commercially produced food.Fig thumbnail tgr1Keywords: E. coli O157:H7, magneto-fluorescent nanosensor, magnetic relaxation, fluorescence emission, rapid detection of pathogen, bacterial contamination

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

nanosensors Multiparametric แม๊เรืองแสงสำหรับการตรวจหา ultrasensitive ของ Escherichia O157 coli: H7

Tuhina Banerjee * Shoukath Sulthana ไทเลอร์เชลบี Blaze Heckert, เจสสิก้ามณี Kalee วู้ดดี้ Vida Karimnia, เจมส์แม็คอาฟีและ Santimukul Santra * * * *
* * * * (. S Santra) E -mail: [e-mail] โทรศัพท์: [phone] โทรสาร:. [phone] * (. T Banerjee) E-mail: [e-mail] . โทรศัพท์: [phone]

ภาควิชาเคมีโพลีเมอแคนซัสศูนย์วิจัย Pittsburg State University, 1701 South Broadway Street, พิตต์ส, แคนซัสซิ 66762, สหรัฐอเมริกา
ACS โรคติดเชื้อ

ฉบับ 2: ฉบับ 10: หน้า 667-673
วันที่ตีพิมพ์ (เว็บ): 4 กันยายน 2016

ดอย: 10.1021 / acsinfecdis.6b00108

enterohemorrhagic Escherichia coli O157: H7 นำเสนอเป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อสุขภาพของมนุษย์และการสุขาภิบาลและเป็นสาเหตุในหลาย food- และน้ำโรคภัยไข้เจ็บ ในขณะที่การชุมนุมวิธีการตรวจหาเชื้อแบคทีเรียเช่น PCR, immunoassays เรืองแสงและ ELISA แสดงความไวและความจำเพาะสูงที่พวกเขาจะค่อนข้างลำบากและต้องใช้เครื่องมือที่มีความซับซ้อน นอกจากนี้วิธีการเหล่านี้มักจะเรียกร้องการเตรียมตัวอย่างกว้างขวางและมีเวลาที่อ่านได้มีความยาว เรานำเสนอเทคนิคการวินิจฉัยง่ายและมีความสำคัญมากขึ้นเนื้อเรื่อง nanosensors แม๊เรืองแสง multiparametric (MFnS) ผ่านการรวมกันของแม่เหล็กการพักผ่อนและการเรืองแสงวัดที่ nanosensors ของเรามีความสามารถในการตรวจสอบการปนเปื้อนของเชื้อแบคทีเรียที่มีความเข้มข้นน้อยที่สุดเท่าที่ 1 หน่วยอาณานิคมขึ้นรูป (CFU) คุณสมบัติผ่อนคลายแม่เหล็กของ MFnS เราอนุญาตให้มีการตรวจคัดกรองที่มีความสำคัญที่ CFU เป้าหมายต่ำซึ่งจะสมบูรณ์โดยการวัดการเรืองแสงของกลุ่มตัวอย่าง CFU สูง ร่วมกันคุณสมบัติเหล่านี้อนุญาตให้มีการตรวจสอบและการหาปริมาณของการปนเปื้อนในวงกว้างสเปกตรัมในตัวอย่างตั้งแต่อ่างเก็บน้ำน้ำเพื่อผลิตในเชิงพาณิชย์อาหาร.

รูปภาพขนาดย่อ tgr1
คำสำคัญ: E. coli O157: H7, นาโนเซนเซอร์แม๊เรืองแสงผ่อนคลายแม่เหล็กการปล่อยก๊าซเรืองแสงอย่างรวดเร็ว การตรวจหาเชื้อโรคที่ปนเปื้อนเชื้อแบคทีเรีย

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

multiparametric แมกนีโตหลอดนาโนเซ็นเซอร์ตรวจหา ultrasensitive Escherichia coli ) เป็นสมาชิกของtuhina Banerjee * shoukath sulthana ไทเลอร์ เชลบี้ เบลซ heckert เจสสิก้ามณี kalee วู้ดดี้ Vida karimnia เจมส์ McAfee และ santimukul ซานตร้า ** ( S . ซานตร้า ) E-mail : [e-mail] . โทรศัพท์ : ( 620 ) 235-4861 . โทรสาร : ( 620 ) 235-4003 * ( T . Banerjee ) E-mail : [e-mail] . โทรศัพท์ : ( 620 ) 235-4749 .ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ ศูนย์วิจัยพอลิเมอร์แคนซัสมหาวิทยาลัย Pittsburgh , 1701 South Broadway Street 66762 Pittsburgh , แคนซัส , สหรัฐอเมริกาโรคติดเชื้อเอซีเอสฉบับที่ 2 : ปัญหา 10 : หน้า 667-673วันที่ตีพิมพ์ ( เว็บ ) : 4 กันยายน 2016ดอย : 10.1021/acsinfecdis.6b00108enterohemorrhagic Escherichia coli เป็นสมาชิก ) นำเสนอภัยคุกคามร้ายแรงต่อสุขภาพและอนามัย และสาเหตุในอาหารจำนวนมากและโรค waterborne . ในขณะที่วิธีการตรวจหาแบคทีเรียทั่วไปเช่น PCR , ( เรืองแสงและ ELISA มีความไวสูงและวิธีพวกเขาจะค่อนข้างลำบาก และต้องใช้เครื่องมือที่ซับซ้อน นอกจากนี้ วิธีการเหล่านี้มักจะต้องการการเตรียมตัวอย่างกว้างขวาง และมีความยาวอ่านครั้ง เราเสนอที่เรียบง่ายและความอ่อนไหวการวินิจฉัยเทคนิคที่มี multiparametric แมกนีโตหลอดนาโนเซ็นเซอร์ ( mfns ) ผ่านการรวมกันของการวัดการผ่อนคลายแม่เหล็กและเรืองแสง , นาโนเซ็นเซอร์ของเราสามารถตรวจพบการปนเปื้อนเชื้อแบคทีเรียที่มีความเข้มข้นอาณานิคมเล็กน้อยเป็น 1 สร้าง unit ( CFU ) คุณสมบัติของแม่เหล็กที่ผ่อนคลาย mfns ของเราให้มีการคัดกรองที่เซลล์เป้าหมายต่ำ ซึ่งครบครันด้วยการวัดสูงกว่าเซลล์ตัวอย่าง ด้วยกัน คุณภาพเหล่านี้ให้สำหรับการตรวจจับและปริมาณของสิ่งปนเปื้อนในตัวอย่างเหล่านี้ตั้งแต่สัตว์น้ำแหล่งผลิตในเชิงพาณิชย์อาหารรูปขนาดย่อ tgr1คำสำคัญ : E . coli เป็นสมาชิก ) แมกนีโต้นาโนเซนเซอร์แม่เหล็กเรืองแสงเรืองแสง , การผ่อนคลาย , การตรวจหาแบคทีเรียปนเปื้อนของเชื้อโรคอย่างรวดเร็ว