AbstractThe authors describe an electrochemical assay for fast detection of Escherichia coli (E. coli). It is based on a dual signal amplification strategy and the use of a screen-printed carbon electrode (SPCE) whose surface was modified with a polyaniline (PANI) film and gold nanoparticles (AuNPs) via cyclic voltammetry (CV). In the next step, avidin was covalently immobilized on the PANI/AuNP composite on the SPCE surface. Subsequently, the biotinylated DNA capture probe was immobilized onto the PANI/AuNP/avidin-modified SPCE by biotin-avidin interaction. Then, DNA of E.coli, digoxigenin-labeled DNA detector probe and anti-digoxigenin-labeled horseradish peroxidase (HRP) were placed on the electrode. 3,3′,5,5′-Tetramethylbenzidine (TMB) and H2O2 solution were added and the CV electrochemical signal was generated at a potential of −0.1 V (vs. Ag/AgCl) and a scan rate 50 mV.s−1. The assay can detect 4 × 106 to 4 CFU of E. coli without DNA amplification. The biosensor is highly specific over other pathogens including Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis, Enterococcus faecalis, Staphylococcus haemolyticus and Pseudomonas aeruginosa. It can be concluded that this genosensor has an excellent potential for rapid and accurate diagnosis of E.coli inflicted infections. Graphical AbstractSchematic of an electrochemical E. coli genosensor based on sandwich assay on a polyaniline/gold nanoparticle-modified screen printed carbon electrode (SPCE). The biosensor can detect 4 × 106 to 4 CFU of E. coli without DNA amplification.

中文翻译：

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使用经聚苯胺和金纳米粒子修饰的丝网印刷碳电极伏安法测定大肠杆菌 DNA

摘要作者描述了一种用于快速检测大肠杆菌 (E.coli) 的电化学检测方法。它基于双信号放大策略和丝网印刷碳电极 (SPCE) 的使用，其表面通过循环伏安法 (CV) 用聚苯胺 (PANI) 膜和金纳米粒子 (AuNPs) 改性。在下一步中，抗生物素蛋白被共价固定在 SPCE 表面的 PANI/AuNP 复合材料上。随后，通过生物素-亲和素相互作用将生物素化 DNA 捕获探针固定在 PANI/AuNP/亲和素修饰的 SPCE 上。然后，将大肠杆菌的 DNA、地高辛标记的 DNA 检测探针和抗地高辛标记的辣根过氧化物酶 (HRP) 置于电极上。加入 3,3',5,5'-四甲基联苯胺 (TMB) 和 H2O2 溶液，在 -0.1 V 的电位下产生 CV 电化学信号（vs. Ag/AgCl) 和扫描速率 50 mV.s-1。该测定法无需 DNA 扩增即可检测 4 × 106 至 4 CFU 的大肠杆菌。该生物传感器对其他病原体具有高度特异性，包括肺炎克雷伯菌、奇异变形杆菌、粪肠球菌、溶血葡萄球菌和铜绿假单胞菌。可以得出结论，该基因传感器在快速准确诊断大肠杆菌感染方面具有极好的潜力。图形摘要基于聚苯胺/金纳米颗粒改性丝网印刷碳电极 (SPCE) 夹心法的电化学大肠杆菌基因传感器示意图。该生物传感器无需 DNA 扩增即可检测 4 × 106 至 4 CFU 的大肠杆菌。该生物传感器对其他病原体具有高度特异性，包括肺炎克雷伯菌、奇异变形杆菌、粪肠球菌、溶血葡萄球菌和铜绿假单胞菌。可以得出结论，该基因传感器在快速准确诊断大肠杆菌感染方面具有极好的潜力。图形摘要基于聚苯胺/金纳米颗粒改性丝网印刷碳电极 (SPCE) 夹心法的电化学大肠杆菌基因传感器示意图。该生物传感器无需 DNA 扩增即可检测 4 × 106 至 4 CFU 的大肠杆菌。该生物传感器对其他病原体具有高度特异性，包括肺炎克雷伯菌、奇异变形杆菌、粪肠球菌、溶血葡萄球菌和铜绿假单胞菌。可以得出结论，该基因传感器在快速准确诊断大肠杆菌感染方面具有极好的潜力。图形摘要基于聚苯胺/金纳米颗粒改性丝网印刷碳电极 (SPCE) 夹心法的电化学大肠杆菌基因传感器示意图。该生物传感器无需 DNA 扩增即可检测 4 × 106 至 4 CFU 的大肠杆菌。图形摘要基于聚苯胺/金纳米颗粒改性丝网印刷碳电极 (SPCE) 夹心法的电化学大肠杆菌基因传感器示意图。该生物传感器无需 DNA 扩增即可检测 4 × 106 至 4 CFU 的大肠杆菌。图形摘要基于聚苯胺/金纳米颗粒改性丝网印刷碳电极 (SPCE) 夹心法的电化学大肠杆菌基因传感器示意图。该生物传感器无需 DNA 扩增即可检测 4 × 106 至 4 CFU 的大肠杆菌。