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Label-Free Optical Biodetection of Pathogen Virulence Factors in Complex Media Using Microtoroids with Multifunctional Surface Functionality
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2018-01-30 00:00:00 , DOI: 10.1021/acssensors.7b00775 Pelin Toren 1 , Erol Ozgur 1 , Mehmet Bayindir 1
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2018-01-30 00:00:00 , DOI: 10.1021/acssensors.7b00775 Pelin Toren 1 , Erol Ozgur 1 , Mehmet Bayindir 1
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Early detection of pathogens or their virulence factors in complex media has a key role in early diagnosis and treatment of many diseases. Nanomolar and selective detection of Exotoxin A, which is a virulence factor secreted from Pseudomonas aeruginosa in the sputum of Cystic Fibrosis (CF) patients, can pave the way for early diagnosis of P. aeruginosa infections. In this study, we conducted a preliminary study to demonstrate the feasibility of optical biodetection of P. aeruginosa Exotoxin A in a diluted artificial sputum mimicking the CF respiratory environment. Our surface engineering approach provides an effective biointerface enabling highly selective detection of the Exotoxin A molecules in the complex media using monoclonal anti-Exotoxin A functionalized microtoroids. The highly resilient microtoroid surface toward other constituents of the sputum provides Exotoxin A detection ability in the complex media by reproducible measurements. In this study, the limit-of-detection of Exotoxin A in the complex media is calculated as 2.45 nM.
中文翻译：
使用具有多功能表面功能的微环形体对复杂介质中的病原体毒力因子进行无标记光学生物检测
复杂介质中病原体或其毒力因子的早期检测对于许多疾病的早期诊断和治疗具有关键作用。纳摩尔选择性检测外毒素 A（囊性纤维化 (CF) 患者痰液中铜绿假单胞菌分泌的毒力因子）可为铜绿假单胞菌感染的早期诊断铺平道路。在本研究中，我们进行了一项初步研究，以证明在模拟 CF 呼吸环境的稀释人工痰中光学生物检测铜绿假单胞菌外毒素 A 的可行性。我们的表面工程方法提供了一种有效的生物界面，能够使用单克隆抗外毒素 A 功能化微环对复杂介质中的外毒素 A 分子进行高度选择性检测。面向痰液其他成分的高弹性微环形表面通过可重复的测量提供了复杂介质中外毒素 A 的检测能力。在本研究中，复合培养基中外毒素 A 的检测限计算为 2.45 nM。
更新日期：2018-01-30
中文翻译：
使用具有多功能表面功能的微环形体对复杂介质中的病原体毒力因子进行无标记光学生物检测
复杂介质中病原体或其毒力因子的早期检测对于许多疾病的早期诊断和治疗具有关键作用。纳摩尔选择性检测外毒素 A（囊性纤维化 (CF) 患者痰液中铜绿假单胞菌分泌的毒力因子）可为铜绿假单胞菌感染的早期诊断铺平道路。在本研究中，我们进行了一项初步研究，以证明在模拟 CF 呼吸环境的稀释人工痰中光学生物检测铜绿假单胞菌外毒素 A 的可行性。我们的表面工程方法提供了一种有效的生物界面，能够使用单克隆抗外毒素 A 功能化微环对复杂介质中的外毒素 A 分子进行高度选择性检测。面向痰液其他成分的高弹性微环形表面通过可重复的测量提供了复杂介质中外毒素 A 的检测能力。在本研究中，复合培养基中外毒素 A 的检测限计算为 2.45 nM。
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