view in publisher's site

Colorimetric and Electrochemical Detection of Escherichia coli and Antibiotic Resistance Based on a p-Benzoquinone-Mediated Bioassay

The facile and economical identification of pathogenic bacteria, especially their antibiotic-resistance, is crucial in the realm of human health and safety. The presence of Escherichia coli (E. coli) is considered as an indicator of water contamination and is closely related to human health. Herein, inspired by the biocatalysis of bacterial surfaces, we developed a simple and cost-effective colorimetric- and electrochemical-based bioassay that is capable of analyzing both the presence of E. coli and its relative level of antibiotic resistance. In this approach, p-benzoquinone is used as a redox mediator to monitor the bacterial concentration and specifically distinguish E. coli from four other common clinical bacteria, namely, Staphylococcus aureus (S. aureus), Enterococcus faecalis (E. faecalis), Salmonella pullorum (S. pullorum), and Streptococcus mutans (S. mutans). A visible color change, captured with a smartphone using a “light box”, without relying on any complex instruments, can reflect the concentration of bacteria. The accurate quantification of E. coli was investigated with an electrochemical system in the concentration ranges of 1.0 × 103 to 1.0 × 109 CFU/mL. We further demonstrated the capability of the presented biosensor in identifying drug-resistant bacteria with two artificially induced antibiotic-resistant bacteria. Therefore, the presented bioassay is not only capable of detecting E. coli with high sensitivity and specificity but also provides a rapid solution to evaluate E. coli antibiotic resistance.

تشخیص الکترو شیمیایی و مقاومت آنتی‌بیوتیکی برای اشرشیا کولی و مقاومت Antibiotic براساس a P - benzoquinone - Mediated

شناسایی آسان و اقتصادی باکتری‌های بیماری زا به ویژه مقاومت آنتی‌بیوتیکی آن‌ها در حوزه سلامت و ایمنی انسان بسیار حیاتی است. حضور اشرشیا کولی (E. coli به عنوان شاخص آلودگی آب در نظر گرفته می‌شود و ارتباط نزدیکی با سلامت انسان دارد. Herein با الهام از biocatalysis سطوح باکتری‌ها، روشی ساده و کم‌هزینه را ایجاد کردیم که قادر به تجزیه و تحلیل حضور E. coli و میزان نسبی مقاومت آنتی‌بیوتیکی آن مورد بررسی قرار گرفت. در این روش، p - benzoquinone به عنوان یک واسطه اکسیداسیون - احیا برای نظارت بر غلظت باکتری‌ها و به ویژه تشخیص E مورد استفاده قرار می‌گیرد. coli از چهار نوع باکتری دیگر از جمله استافیلوکوکوس اورئوس (S. aureus)، Enterococcus faecalis (E. faecalis)، سالمونلا pullorum (S. pullorum)و استرپتوکوک موتانس (S. موتانس مورد بررسی قرار گرفتند. یک تغییر رنگ آشکار، با استفاده از یک گوشی هوشمند با استفاده از "جعبه نور"، بدون تکیه‌بر هر نوع ابزار پیچیده می‌تواند غلظت باکتری‌ها را منعکس کند. اندازه‌گیری دقیق E. coli با سیستم الکتروشیمیایی در محدوده غلظتی ۱ * ۱۰۳ تا ۱ * ۱۰۹ CFU / میلی‌لیتر مورد بررسی قرار گرفت. ما همچنین توانایی حسگر زیستی را در شناسایی باکتری‌های مقاوم به مواد با دو باکتری مقاوم به آنتی‌بیوتیک نشان دادیم. بنابراین، the ارایه‌شده تنها قادر به تشخیص E. coli با حساسیت و ویژگی بالا و همچنین روشی سریع برای ارزیابی E. coli مقاوم بود.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.