Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phát hiện tự động Staphylococcus aureus và Shigella dysenteriae bằng kỹ thuật cảm ứng áp điện chuỗi với điện cực tách rời
Tóm tắt
Kỹ thuật cảm ứng áp điện tinh thể thạch anh chuỗi (SPQC) là một phương pháp nhanh chóng và nhạy bén để phát hiện vi sinh vật. Trong nghiên cứu hiện tại, thiết bị phát hiện được cấu thành từ hệ thống phát hiện, hệ thống tạo tín hiệu và hệ thống phân tích dữ liệu. Để tăng cường số lượng mẫu phát hiện, tám cảm biến SPQC độc lập đã được kết nối song song để tạo thành một đơn vị phát hiện đa kênh. Các điện cực được tách rời khỏi cảm biến SPQC và được ngâm trong môi trường nuôi cấy để phát hiện sự thay đổi độ dẫn điện của dung dịch. Hằng số tế bào k được xác định là 0.05 m, và khoảng nhậy của thiết bị nằm trong khoảng từ 550 đến 600 μs. Để duy trì độ nhạy của cảm biến SPQC, một môi trường nuôi cấy mới là dịch chiết amino acid (AaB) đã được phát triển. Nó chứa chất dinh dưỡng với độ dẫn điện thấp và phù hợp với thiết bị phát hiện của chúng tôi. Để xác định thời gian phát hiện tần số (FDT) một cách hiệu quả và chính xác, FDT đã được định nghĩa lại theo phương pháp điều chỉnh - vi phân. Các mầm bệnh Staphylococcus aureus và Shigella dysenteriae đã được xác định bằng thiết bị phát hiện tự động và các phương pháp được đề cập ở trên. Các đường cong hiệu chuẩn của FDT so với mật độ vi khuẩn cho thấy hệ số tương quan tuyến tính (R ≥ 0.99) trong khoảng từ 10–106 tế bào ml−1. Các kết quả phát hiện đều nằm trong khoảng tin cậy 95% của phương pháp đếm tiêu chuẩn bằng cách đổ đĩa. Sự tái sản xuất cũng đã được xem xét, và kết quả cho thấy thiết bị ổn định và nhạy bén ngay cả sau 180 ngày hoạt động.
Từ khóa
#SPQC #cảm ứng áp điện #phát hiện vi sinh vật #Staphylococcus aureus #Shigella dysenteriae #độ nhạy #hằng số tế bào #FDT #môi trường nuôi cấy amino acidTài liệu tham khảo
Bao L, Deng L, Nie L, Yao S, Wei W (1996) Determination of microorganisms with a quartz crystal microbalance sensor. Anal Chim Acta 319:97–101
Bao L, Tan H, Duan Q, Su X, Wei W (1998a) A rapid method for determination of Staphylococcus aureus based on milk coagulation by using a series piezoelectric quartz crystal sensor. Anal Chim Acta 374:47–52
Bao L, Tan H, Deng L, Wei W (1998b) A new piezoelectric response model for population growth of bacteria. Talanta 47:267–273
Chang K, Jang H, Lee C, Lee Y, Yuan C, Lee S (2006) Series quartz crystal sensor for remote bacteria population monitoring in raw milk via the Internet. Biosens Bioelectron 21:1581–1590
Chen P, Nie L, Yao S (1995a) Application of a series piezoelectric sensor as a detector in ion chromatography. J Chromatogr Sci 33:268–272
Chen P, Nie L, Yao S (1995b) Determination of lactic acid and pyruvic acid in serum and cerebrospinal fluid by ion-exclusion chromatography with a bulk acoustic wave detector. J Chromatogr B Biomed Appl 673:153–158
Deng L, He F, Jiang T, Nie L, Yao S (1995) A goat-anti-human IgG modified piezoelectric immunosensor for Staphylococcus aueus detection. J Microbiol Methods 23:229–234
Duman M, Saber R, Piskin E (2003) A new approach for immobilization of oligonucleotides onto piezoelectric quartz crystal for preparation of a nucleic acid sensor for following hybridization. Biosens Bioelectron 18:1355–1363
Faruque SM, Chowdhury N, Khan R, Hasan MR, Nahar J, Islam MJ, Yamasaki S, Ghosh AN, Nair GB, Sack DA (2003) Shigella dysenteriae type 1-specific bacteriophage from environmental waters in bangladesh. Appl Environ Microbiol 69:7028–7031
He F, Geng Q, Zhu W, Nie L, Yao S, Chang M (1994) Rapid detection of Escherichia coli using a separated electrode piezoelectric crystal sensor. Anal Chim Acta 289:313–319
He F, Deng L, Nie L, Yao S (1995) Rapid detection of Staphylococcus aureus using a separated electrode piezoelectric crystal sensor. Anal Lett 28:213–224
He F, Zhao J, Zhang L, Su X (2003) A rapid method for detection Mycobacterium tuberculosis based on a bulk acoustic wave impendence biosensor. Talanta 59:935–941
Horan T, Culver D, Jarvis W (1988) Pathogens causing nosocomial infections: preliminary data from the national nosocomial infections surveillance system. Antimicrobiol Newsl 5:65–67
King WH (1964) Piezoelectric sorption detector. Anal Chem 36:1735–1739
Mead PS, Slutsker L, Dietz V, McCaig LF, Bresee JS, Shapiro C, Griffin PM, Tauxe RV (1999) Food-related illness and deaths in the United States. Emerg Infect Dis 5:605–625
Mo X, Zhou Y, Lei H, Deng L (2002) Microbalance-DNA probe method for the detection of specific bacteria in water. Enzyme Microb Technol 30:583–589
Qu X, Bao L, Su X, Wei W (1998) A new method based on gelation of tachypleus amebocyte lysate for detection of Escherichia coli form using a series piezoelectric quartz crystal sensor. Anal Chim Acta 374:47–52
Sauerbrye G (1959) The use of quartz oscillators for weighing thin layers and for microweighing. Z Phys Chem 155:206–222
Shen DZ, Zhu WH, Nie LH, Yao S (1993) Behaviour of a series piezoelectric sensor in electrolyte solution. Anal Chim Acta 276:87–97
Wu Y, Yi L, Xie QJ, Zhang Y, Yin F, Yao S (2001) Monitoring of DNA oxidative damage with piezoelectric quartz crystal method. Talanta 54:263–270
Xu Y, Lu C, Chen K, Nie L, Yao S (1996) A conductance sensor for dissolved sulphur dioxide using a series piezoelectric crystal device. Talanta 43:1297–1303
Yao SZ, Nie L (1987) Oscillation behavior of a piezoelectric crystal in liquids and its applications. Anal Proc 24:336–337
Yao SZ, Zhou TA (1988) Dependence of the oscillation frequence of a piezoelectric crystal on the physical properties of liquids. Anal Chem Acta 212:61–67
Zhang J, Bao L, Wei W (1999) A series piezoelectric quartz crystal microbial sensing technique used for biochemical oxygen demand assay in environmental monitoring. Microchem J 62:405–412
Zhang JZ, Wei WZ, Zhou A, He D, Yao S, Xie Q (2000) Monitoring of mutagenic process with piezoelectric quartz crystal impedance analysis. Talanta 53:525–533
Zhang J, Xie Y, Dai X, Wei W (2001) Monitoring of Lactobacillus fermentation process by using ion chromatography with a series piezoelectric quartz crystal detector. J Microbiol Methods 44:105–111
Zhang S, Wei W, Zhang J, Mao Y, Liu S (2002) Effect of static magnetic field on growth of Escherichia coli and relative response model of series piezoelectric quartz crystal. Analyst 127:373–377