Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nâng cao khả năng phát hiện Legionella bằng cách tích hợp lọc và phân tách miễn dịch từ tính của vi khuẩn giữ lại trong bộ lọc
Tóm tắt
Một phương pháp mới được trình bày nhằm kết hợp lọc và phân tách miễn dịch từ tính trực tiếp đối với các vi khuẩn Legionella bị giữ lại trong bộ lọc, phục vụ cho việc điện hóa miễn dịch. Chiến lược này cho phép tách ra và làm giàu trước vi khuẩn gây bệnh trong nước từ các mẫu có thể tích lớn, lên đến 1000 mL. Giới hạn phát hiện của cảm biến điện hóa miễn dịch đạt 100 CFU mL−1 và cải thiện lên đến 0.1 CFU mL−1 khi áp dụng chiến lược làm giàu trước trong 1 L mẫu (cải thiện gấp 103 lần). Đáng chú ý, cảm biến miễn dịch đạt giới hạn phát hiện trong chưa đầy 2.5 giờ và đơn giản hóa quy trình phân tích. Đây là nồng độ thấp nhất được báo cáo cho đến nay đối với cảm biến điện hóa miễn dịch của các tế bào Legionella mà không cần làm giàu trước hoặc khuếch đại DNA. Hơn nữa, nghiên cứu đã thành công trong việc chiết xuất vi khuẩn giữ lại trên các vật liệu lọc khác nhau bằng cách sử dụng phân tách miễn dịch từ tính, làm nổi bật hiệu quả cao của các hạt từ tính trong việc kéo vi khuẩn trực tiếp ra khỏi các vật liệu rắn. Tính năng đáng hứa hẹn này mở rộng khả năng áp dụng của phương pháp này ra ngoài các hệ thống nước để phát hiện vi khuẩn giữ lại trong các bộ lọc không khí của các thiết bị điều hòa không khí bằng cách thực hiện trực tiếp phân tách miễn dịch từ tính trong các bộ lọc.
Từ khóa
#Legionella #lọc #phân tách miễn dịch từ tính #cảm biến điện hóa miễn dịch #vi khuẩn nước.Tài liệu tham khảo
Winn WC (1988) Legionnaires disease: historical perspective. Clin Microbiol Rev 1:60–81. https://doi.org/10.1128/CMR.1.1.60
Fields BS, Benson RF, Besser RE (2002) Legionella and legionnaires’ disease: 25 Years of investigation. Clin Microbiol Rev 15:506–526. https://doi.org/10.1128/CMR.15.3.506-526.2002
Casati S, Gioria-Martinoni A, Gaia V (2009) Commercial potting soils as an alternative infection source of Legionella pneumophila and other Legionella species in Switzerland. Clin Microbiol Infect 15:571–575. https://doi.org/10.1111/J.1469-0691.2009.02742.X
Steele TW, Moore CV, Sangster N (1990) Distribution of Legionella longbeachae Serogroup 1 and other Legionellae in potting soils in Australia. Appl Environ Microbiol 56:2984–2988. https://doi.org/10.1128/AEM.56.10.2984-2988.1990
WHO, 2018. Legionellosis [WWW Document]. URL https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/legionellosis (accessed 2.8.23).
Leoni E, Catalani F, Marini S, Dallolio L (2018) Legionellosis associated with recreational waters: a systematic review of cases and outbreaks in swimming pools, spa pools, and similar environments. Int J Environ Res Public Health 15(8):1612. https://doi.org/10.3390/ijerph15081612
Palmore TN, Stock F, White M, Bordner M, Michelin A, Bennett JE, Murray PR, Henderson DK (2009) A cluster of nosocomial Legionnaire’s disease linked to a contaminated hospital decorative water fountain. Infect Control Hosp Epidemiol 30:764–768. https://doi.org/10.1086/598855
Mitting R, Rajagopal V, Grossman T, Whittaker E, Chalker V, Lai S, Hoffman P, Atkin S, Qureshi S, Hatcher J (2020) Severe neonatal legionellosis associated with use of home humidifiers – a case report. Clin Infect Pract 7–8:100050. https://doi.org/10.1016/J.CLINPR.2020.100050
Hayes-Phillips D, Bentham R, Ross K, Whiley H (2019) Factors influencing legionella contamination of domestic household showers. Pathogens 8(1):27. https://doi.org/10.3390/PATHOGENS8010027
Sikora A, Wójtowicz-Bobin M, Kozioł-Montewka M, Magryś A, Gładysz I (2015) Prevalence of Legionella pneumophila in water distribution systems in hospitals and public buildings of the Lublin region of eastern Poland. Ann Agric Environ Med 22:195–201. https://doi.org/10.5604/12321966.1152064
National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine (2020) Management of Legionella in Water Systems. The National Academies Press, Washington, DC. https://doi.org/10.17226/25474
Van Kenhove E, Dinne K, Janssens A, Laverge J (2019) Overview and comparison of Legionella regulations worldwide. Am J Infect Control 47:968–978. https://doi.org/10.1016/J.AJIC.2018.10.006
ESCMID Study Group for Legionella Infections (2017) ESGLI European technical guidelines for the prevention, control and investigation, of infections caused by Legionella species. The European Guidelines Working Group, EU
Krause JD, Jaeger DL, Springston JP (2022) Recognition, evaluation, and control of Legionella in building water systems, 2nd edn. AIHA University Bookstore, Virginia
Scaturro M, Buffoni M, Girolamo A, Cristino S, Girolamini L, Mazzotta M, Sabattini MAB, Zaccaro CM, Chetti L, Laboratory MAN, Bella A, Rota MC, Ricci ML (2020) Performance of Legiolert Test vs. ISO 11731 to confirm Legionella pneumophila contamination in potable water samples. Pathogens 9:1–8. https://doi.org/10.3390/PATHOGENS9090690
Liébana S, Lermo A, Campoy S, Barbé J, Alegret S, Pividori MI (2009) Magneto immunoseparation of pathogenic bacteria and electrochemical magneto genosensing of the double-tagged amplicon. Anal Chem 81:5812–5820. https://doi.org/10.1021/AC9007539/SUPPL_FILE/AC9007539_SI_001.PDF
Liébana S, Lermo A, Campoy S, Cortés MP, Alegret S, Pividori MI (2009) Rapid detection of Salmonella in milk by electrochemical magneto-immunosensing. Biosens Bioelectron 25:510–513. https://doi.org/10.1016/J.BIOS.2009.07.022
Liébana S, Spricigo DA, Cortés MP, Barbé J, Llagostera M, Alegret S, Pividori MI (2013) Phagomagnetic separation and electrochemical magneto-genosensing of pathogenic bacteria. Anal Chem 85:3079–3086. https://doi.org/10.1021/AC3024944
Brandão D, Liébana S, Campoy S, Alegret S, Pividori MI (2015) Immunomagnetic separation of Salmonella with tailored magnetic micro and nanocarriers. A comparative study. Talanta 143:198–204. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2015.05.035
Laribi A, Allegra S, Souiri M, Mzoughi R, Othmane A, Girardot F (2020) Legionella pneumophila sg1-sensing signal enhancement using a novel electrochemical immunosensor in dynamic detection mode. Talanta 215:120904. https://doi.org/10.1016/J.TALANTA.2020.120904
Martín M, Salazar P, Jiménez C, Lecuona M, Ramos MJ, Ode J, Alcoba J, Roche R, Villalonga R, Campuzano S, Pingarrón JM, González-Mora JL (2015) Rapid Legionella pneumophila determination based on a disposable core–shell Fe3O4@poly(dopamine) magnetic nanoparticles immunoplatform. Anal Chim Acta 887:51–58. https://doi.org/10.1016/J.ACA.2015.05.048
Brugnera MF, Bundalian R, Laube T, Julián E, Luquin M, Zanoni MVB, Pividori MI (2016) Magneto-actuated immunoassay for the detection of Mycobacterium fortuitum in hemodialysis water. Talanta 153:38–44. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2016.02.041
Shevchuk O, Jäger J, Steinert M (2011) Virulence properties of the Legionella pneumophila cell envelope. Front Microbiol 2:74. https://doi.org/10.3389/fmicb.2011.00074
Zähringer U, Knirel YA, Lindner B, Helbig JH, Sonesson A, Marre R, Rietschel ET (1995) The lipopolysaccharide of Legionella pneumophila serogroup 1 (strain Philadelphia 1): chemical structure and biological significance. Prog Clin Biol Res 392:113–139
Smith L, Carroll K, Mottice S (1993) Comparison of membrane filters for recovery of legionellae from water samples. Appl Environ Microbiol 59:344–346. https://doi.org/10.1128/AEM.59.1.344-346.1993
PWGSC (Public Works and Government Services Canada) (2016) Control of Legionella in mechanical systems. PWGSC, Ottawa, Canada
Olabarria G, Eletxigerra U, Rodriguez I, Bilbao A, Berganza J, Merino S (2020) Highly sensitive and fast Legionella spp. in situ detection based on a loop mediated isothermal amplification technique combined to an electrochemical transduction system. Talanta 217:121061. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2020.121061
Mobed A, Hasanzadeh M, Hassanpour S et al (2019) An innovative nucleic acid based biosensor toward detection of Legionella pneumophila using DNA immobilization and hybridization: A novel genosensor. Microchem J 148:708–716. https://doi.org/10.1016/J.MICROC.2019.05.027
Li Q, Zhao C, Zheng Z et al (2017) A signal-off double probes electrochemical DNA sensor for the simultaneous detection of Legionella and Legionella pneumophila. J Electroanal Chem 788:23–28. https://doi.org/10.1016/Jm.JELECHEM.2017.01.050
Rai V, Deng J, Toh CS (2012) Electrochemical nanoporous alumina membrane-based label-free DNA biosensor for the detection of Legionella sp. Talanta 98:112–117. https://doi.org/10.1016/J.TALANTA.2012.06.055
Rai V, Nyine YT, Hapuarachchi HC et al (2012) Electrochemically amplified molecular beacon biosensor for ultrasensitive DNA sequence-specific detection of Legionella sp. Biosens Bioelectron 32:133–140. https://doi.org/10.1016/J.BIOS.2011.11.046
Laschi S, Miranda-Castro R, González-Fernández E, Palchetti I, Reymond F, Rossier JS, Marrazza G (2010) A new gravity-driven microfluidic-based electrochemical assay coupled to magnetic beads for nucleic acid detection. Electrophoresis 31:3727–3736. https://doi.org/10.1002/elps.201000288
Park EJ, Lee JY, Kim JH, Lee CJ, Kim HS, Min NK (2010) Investigation of plasma-functionalized multiwalled carbon nanotube film and its application of DNA sensor for Legionella pneumophila detection. Talanta 82:904–911. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2010.05.041
Ezenarro JJ, Párraga-Niño N, Sabrià M, Del Campo FJ, Muñoz-Pascual FX, Mas J, Uria N (2020) Rapid detection of Legionella pneumophila in drinking water, based on filter immunoassay and chronoamperometric measurement. Biosensors 10. https://doi.org/10.3390/bios10090102
Souiri M, Blel N, Sboui D, Mhamdi L, Epalle T, Mzoughi R, Riffard S, Othmane A (2014) AFM, CLSM and EIS characterization of the immobilization of antibodies on indium-tin oxide electrode and their capture of Legionella pneumophila. Talanta 118:224–230. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2013.09.049
Park J, You X, Jang Y, Nam Y, Kim MJ, Min NK, Pak JJ (2014) ZnO nanorod matrix based electrochemical immunosensors for sensitivity enhanced detection of Legionella pneumophila. Sensors Actuators B Chem 200:173–180. https://doi.org/10.1016/j.snb.2014.03.001
Li N, Brahmendra A, Veloso AJ, Prashar A, Cheng XR, Hung VWS, Guyard C, Terebiznik M, Kerman K (2012) Disposable immunochips for the detection of legionella pneumophila using electrochemical impedance spectroscopy. Anal Chem 84:3485–3488. https://doi.org/10.1021/ac3003227
Brandão D, Liébana S, Campoy S, Cortés MP, Alegret S, Pividori MI (2015) Simultaneous electrochemical magneto genosensing of foodborne bacteria based on triple-tagging multiplex amplification. Biosens Bioelectron 74:652–659. https://doi.org/10.1016/j.bios.2015.07.008
Ben Aissa A, Jara JJ, Sebastián RM, Vallribera A, Campoy S, Pividori MI (2017) Comparing nucleic acid lateral flow and electrochemical genosensing for the simultaneous detection of foodborne pathogens. Biosens Bioelectron 88:265–272. https://doi.org/10.1016/J.BIOS.2016.08.046
Lermo A, Liébana S, Campoy S, Fabiano S, Inés García M, Soutullo A, Zumárraga MJ, Alegret S, Isabel Pividori M (2010) A novel strategy for screening-out raw milk contaminated with Mycobacterium bovis on dairy farms by double-tagging PCR and electrochemical genosensing. Int Microbiol 13:91–97. https://doi.org/10.2436/20.1501.01.114