شبیه‌سازی سنسور زیستی جهت تشخیص سالمونلا تایفی به روش میکروکانتکت پلیمر قالب مولکولی

محورهای موضوعی : میکروبیولوژی مواد غذایی

سیدامیرعلی انوار ¹ (استادیارگروه بهداشت، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)
ودود رضویلر ² (استاد گروه بهداشت، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)
بهروز اکبری آدرگانی ³ (دانشیار مرکز تحقیقات آزمایشگاهی غذا و دارو، سازمان غذا و دارو، وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی، تهران، ایران)
عباسعلی مطلبی مغانجوقی ⁴ (استاد گروه بهداشت، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)
حامد اهری ⁵ (استادیار گروه علوم و صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)

تاریخ دریافت : 1395/02/25 تاریخ پذیرش : 1395/02/25 تاریخ انتشار : 1395/03/01

کلید واژه: جرم باکتری, سالمونلا تایفی, شبیه سازی, میکروکانتکت, نانو بیوسنسور,

چکیده مقاله :

مقدمه:تشخیص جرم باکتری در مواد غذایی با استفاده از روش‌های سنتی در محدوده زمانی طولانی حدود چهار تا ده روز امکان‌پذیر است. با پیشرفت تکنولوژی نانو و طراحی سنسورهای انتخابی و هوشمند در زمانی کوتاه و با دقتی بسیار بالا می‌توان تشخیص جرم باکتری را در کمتر از چند دقیقه انجام داد. مواد و روش‌ها:در این تحقیق، از روش MIP(تکنیک پلیمر قالب‌ مولکولی( استفاده شد. در ابتدا مونومرهای متااکریلیک اسید برای تهیه قالب مولکولی و پلیمر به کار گرفته شد. با پیوند کووالانسی بین مونومرهای متااکریلیک اسید (MAA) پلیمری سفید تشکیل گردید، همچنین پیوند هیدروژنی بین آنتی‌بادی و متااکریلیک اسید تشکیل شد. به کمک مبدل فلوئورسانس و اتصال آن با آنتی‌بادی باکتری سالمونلا تایفی، آنتی‌ژن سالمونلا تایفیتشخیص داده شد. به کمک دستگاه اسپکتروفلوریمتر میزان نشر فلورسانس پس از مجاورسازی قرائت گردید. یافته‌ها: بر اساس نتایج، حداقل غلظت سالمونلا تایفی در محیط آب آلوده به جرم باکتری از غلظت 101 سلول باکتری در هر میلی لیتر به بالا تشخیص داده شد. از طرفی از جهت ویژگی، سنسور طراحی شده مورد ارزیابی قرار گرفت و باکتری Ecoliنیز در محیط آب حاوی سالمونلا تایفی تلقیح شد و مشخص گردید که تداخلی در عملکرد سنسور طراحی شده ایجاد نمی گردد. همچنین حساسیت سنسور تا 60 روزگی مورد آزمون قرار گرفت که عملکرد سنسور تا 52 روزگی مورد تأیید بوده و بعد از زمان مذکور، کاهش یافت. نتیجه‌گیری: کاربری بایوسنسورها در تشخیص آلاینده‌های میکروبی روز به روز در حال افزایش می‌باشد. چرا که با لوله‌های حاوی غلظت‌های1-10 الی9+10 از سلول باکتری در هر میلی لیتر آنتی ژن سالمونلا تایفی که در محیط آب مقطر می‌باشد مجاورسازی انجام گردید. در نهایت زمان تشخیص را با حفظ ویژگی و حساسیت لازم از چند ساعت به چند دقیقه تقلیل داد.

چکیده انگلیسی:

Introduction: The detection of the bacteria mass in food products using traditional methods is a long process that might take four to ten days. The advances in nano technology has made the design of selective and intelligent sensors possible that are capable of precisely detecting the bacteria mass in a short time. Materials and Methods: In this research, the MIP (molecularly imprinted polymer) was utilized. First, in order to prepare the molecular imprints and produce the polymer, meta-acrylic acid (MAA) monomers were used. Then, covalence bonds between the MAA monomers created a white polymer and hydrogen bonds between the antibody and MAA were formed. By using fluorescence converter and its connection to the antibody of Salmonella Typhi bacteria, it is possible to detect the Salmonella Typhi anti-gene. The florescence disseminations after neighbouring were quantified by a spectrofluorometer. Results: The results indicated that, it is possible to detect the concentration of Salmonella Typhi bacteria with a minimum mass of 10 Mol in polluted waters. Moreover, the designed sensor was evaluated in terms of configuration specificity. Also, the Ecoli bacteria were inseminated in an aquatic environment containing Salmonella Typhi proving that there was no interference with the sensor function. Besides, sensor sensitivity was examined up to 60 days and showed that sensor performance could be verified up to 52 days and then starts to diminish. Conclusion: The applications of biosensors to detect microbial contaminations have been increased due to the shortening of detection time while retaining the required characteristics and sensitivity.