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Merck

Optical biosensors for bacteria detection by a peptidomimetic antimicrobial compound.

The Analyst (2015-10-13)
Elena Tenenbaum, Ester Segal
ABSTRACT

In this work we present a label-free optical biosensor for rapid bacteria detection using a novel peptide-mimetic compound, as the recognition element. The biosensor design is based on an oxidized porous silicon (PSiO2) nanostructure used as the optical transducer, functionalized with the sequence K-[C12K]7 (referred to as K-7α12), which is a synthetic antimicrobial peptide. This compound is a member of a family of oligomers of acylated lysines (OAKs), mimicking the hydrophobicity and charge of natural antimicrobial peptides. The OAK is tethered to the PSiO2 film and the changes in the reflectivity spectrum are monitored upon exposure to Escherichia coli (E. coli) bacterial suspensions and their lysates. We show that capture of bacterial cell fragments induces predictable changes in the reflectivity spectrum, proportional to E. coli concentrations, thereby enabling rapid, sensitive and reproducible detection of E. coli at concentrations as low as 10(3) cells per mL. While for intact bacterial cells, the K-7α12-tethered PSiO2 shows a poor capturing ability, resulting in an insignificant optical response. The biosensor performance is also studied upon exposure to model Gram positive and negative bacterial lysates, suggesting preferential capture of E. coli cell fragments in the presented scheme. These OAK-based biosensors offer significant advantages in comparison with conventional antibody-based assays, in terms of their simple and cost-effective production, while providing numerous possible sequence combinations for designing new detection schemes.

MATERIALI
Numero di prodotto
Marchio
Descrizione del prodotto

Sigma-Aldrich
Hydrofluoric acid, ACS reagent, 48%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
1,2-dicloroetano, ACS reagent, ≥99.0%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Sodio cloruro, Molecular Biology, DNase, RNase, and protease, none detected, ≥99% (titration)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
MES, low moisture content, ≥99% (titration)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Sodio cloruro, 5 M in H2O, BioReagent, Molecular Biology, suitable for cell culture
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Sodio cloruro, BioXtra, ≥99.5% (AT)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Sodio cloruro, BioReagent, suitable for cell culture, suitable for insect cell culture, suitable for plant cell culture, ≥99%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Sodio cloruro, 0.9% in water, BioXtra, suitable for cell culture
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
5,5′-ditiobis(acido 2-nitrobenzoico), ≥98%, BioReagent, suitable for determination of sulfhydryl groups
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
1,2-dicloroetano, anhydrous, 99.8%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Glutaraldeide, Grade I, 25% in H2O, specially purified for use as an electron microscopy fixative
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Sodio cloruro, 5 M
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Hydrofluoric acid, 48 wt. % in H2O, ≥99.99% trace metals basis
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Glutaraldeide, Grade II, 25% in H2O
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Glutaraldeide, 50 wt. % in H2O
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
5,5′-ditiobis(acido 2-nitrobenzoico), ReagentPlus®, 99%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
(3-Mercaptopropyl)trimethoxysilane, 95%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
SAFC
Sodio cloruro, 5 M
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Sodio cloruro, BioUltra, Molecular Biology, ≥99.5% (AT)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Sodio cloruro, meets analytical specification of Ph. Eur., BP, USP, 99.0-100.5%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Sodio cloruro, 99.999% trace metals basis
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Sodio cloruro, BioUltra, Molecular Biology, ~5 M in H2O
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
MES, BioPerformance Certified, suitable for cell culture
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Ethylamine solution, 66.0-72.0% in H2O
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
MES, ≥99% (titration)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
MES, BioReagent, ≥99% (titration), crystalline
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Glutaraldeide, Grade I, 50% in H2O, specially purified for use as an electron microscopy fixative or other sophisticated use
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
MES solution, BioUltra, Molecular Biology, 0.5 M in H2O
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Glutaraldeide, Grade I, 70% in H2O, specially purified for use as an electron microscopy fixative or other sophisticated use
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Sodio cloruro, BioPerformance Certified, ≥99% (titration), suitable for insect cell culture, suitable for plant cell culture
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili