基于干涉反射成像的无标记高灵敏大肠杆菌全细胞数字化检测
生物大分子
2020-05-26 v1
摘要
细菌性传染病是人类健康的重大威胁。及时灵敏的病原菌检测对于识别细菌污染和防止传染病传播至关重要。受限于传统细菌检测技术，人们已协力研发新型生物传感器。相较于依赖标记或病原分子组分检测的生物传感器，提供无标记、全细菌检测的生物传感器极具价值。其主要优势在于省去了标记或提取目标细菌组分所需的额外时间与成本。本文利用干涉反射成像增强技术，实现快速、灵敏且无标记的大肠杆菌（E. coli）检测，可可视化捕获于传感器表面的单个病原体。凭借在大面积传感器表面计数单个细菌的能力，我们展示了无需样品前处理、从缓冲溶液中达到2.2 CFU/ml的检测限。据我们所知，这种针对全细胞大肠杆菌检测的高灵敏度在无标记生物传感领域前所未有。通过比较对目标菌E. coli与非目标菌S. aureus、K. pneumonia和P. aeruginosa的响应，验证了生物传感器的特异性。在自来水中的性能也证明检测能力不受样品复杂度影响。此外，我们的传感器平台提供高光学放大成像，从而可基于形态学特征验证所记录检测事件为目标细菌。因此，该灵敏无标记检测方法为真实基质与临床样本中的直接细菌检测提供了新视角。
引用
@article{arxiv.1911.06950,
title = {Highly Sensitive and Label-free Digital Detection of Whole Cell E. coli with Interferometric Reflectance Imaging},
author = {Negin Zaraee and Fulya Ekiz kanik and Abdul Muyeed Bhuiya and Emily S. Gong and Matthew T. Geib and Nese Lortlar Ünlü and Ayca Yalcin Ozkumur and Julia R. Dupuis and M. Selim Ünlü},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.06950},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 6 figures, 1 table