شناسایی اشریشیاکلی در نمونه‌های دارویی و آب با استفاده از روش حسگر زیستی برپایه نانولوله‌های کربنی حاوی نانو ذرات طلا
محورهای موضوعی : میکروب شناسی کاربردی
فاطمه به افتاده
1
,
محمد فائزی قاسمی
2
*
,
علی مجتهدی
3
,
خسرو عیسی زاده
4
,
مصطفی گل شکن
5
1 - دانشجو دکتری، گروه میکروبیولوژی دانشگاه علوم پایه ، دانشگاه آزاد اسلامی واحدلاهیجان، لاهیجان، ایران.
2 - دانشیار، گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحدلاهیجان، لاهیجان، ایران.
3 - استاد، گروه میکروبیولوژی، دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران ، تهران، ایران.
4 - استادیار، گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحدلاهیجان، لاهیجان ، ایران.
5 - استادیار، گروه شیمی آلی، دانشکده پیراپزشکی ، دانشگاه علوم پزشکی گیلان، رشت ، ایران.
کلید واژه:
چکیده مقاله :
سابقه و هدف: اشریشیاکلی یکی از شاخص های مهم در کنترل کیفیت نمونه‌های دارویی و واقعی است. هدف از این تحقیق بررسی مقایسه‌ای تشخیص این باکتری با روش‌های متداول و استفاده از یک حسگر زیستی برپایه نانولوله‌های کربنی چندلایه بر روی الکترود شیشه‌ای کربن در نمونه‌های داروئی و واقعی مانند آب می‌باشد. مواد و روش‌ها: در این پژوهش تجربی، از روش متداول کشت(پورپلیت) و حسگر زیستی ساخته‌شده بر پایه نانولوله‌های کربنی چندلایه بر روی الکترود شیشه‌ای کربن با آرایش GC/MWCNTs/AuNPs/Ab/BSA برای تشخیص اشریشیاکلی استفاده شد. رقت‌های CFU/ml 108 × 1- 101 × 1 از باکتری اشریشیاکلی در نمونه‌های دارویی، و آب در بافر فسفات M1/0 حاوی استامینوفن mM5/0 استفاده گردید. ویژگی‌های حسگر زیستی به‌وسیله میکروسکوپ الکترونی، روش‌های الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه‌ای و ولتامتری موجی مربعی بررسی و از باکتری‌های مداخله‌گر در بررسی عملکرد اختصاصی آن استفاده شد. یافته‌ها: نتایج تشخیص اشریشیاکلی توسط حسگر زیستی در نمونه‌های مختلف دارویی و آب ازنظر آماری در مقایسه با روش متداول کشت اختلاف معنی‌داری نشان نداد. اما حسگر زیستی طراحی‌شده برای باکتری اشریشیاکلی دارای حساسیت بالا و حداقل حد تشخیص CFU/ml02/3 باکتری اشریشیا کلی در زمان 3 دقیقه بود. نتیجه‌گیری: معمولا شاخص های میکروبی مانند اشریشیاکلی را با روش های متداول تشخیص می دهند. پایش میکروبی در ترکیبات دارویی با روش های متداول زمان بر بوده و خطر از دست رفتن محصولات دارویی را نیز به همراه دارد. اما حسگر زیستی در تشخیص این باکتری با صرف هزینه کم و بدون نیاز به غنی‌سازی در حجم کم نمونه‌ها، کارایی مناسبی دارد.
Background & Objectives: Escherichia coli is an important indicator in the quality control of pharmaceutical and real samples. This study compares the detection of this bacterium by regular method and a biosensor based on Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNTs) on glassy carbon electrodes (GCE) in pharmaceutical and water as real sample. Materials and Methods: In this experimental study, the conventional culture method (pour plate) and modified biosensor based on Multi-Walled Carbon Nanotubes on glassy carbon electrode with the arrangement of GC/MWCNTs/AuNPs/Ab/BSA were used for the detection of E. coli. Dilutions of E. coli between (1 ×101–1×108 CFU/ml) were used in pharmaceutical and water samples, prepared in 0.1 M PBS (pH 7.4), mixed with 0.5mM acetaminophen. The efficiency of the designed biosensor was investigated using SEM, Cyclic Voltammetry, and Square-Wave Voltammetry electrochemical techniques, as well as interfering bacteria. Results: The results of E. coli detection using the conventional culture and designed biosensor were not statistically significant. The designed biosensor had a high sensitivity with accuracy in 3 minutes and LOD 3.02 CFU/ml for Escherichia coli. Conclusion: Considering the time-consuming and influenced by environmental factors in the microbial monitoring of pharmaceuticals for E. coli detection in conventional methods and the risk of losing pharmaceutical products, the biosensor has good efficiency in detection with low cost and no need for enrichment in a small volume of samples.