Microchimica Acta ( IF 5.3 ) Pub Date : 2021-09-06 , DOI: 10.1007/s00604-021-04981-0 Peipei Qiu 1 , Ping Yuan 1 , Zhichen Deng 1 , Yan Bai 1 , Jincan He 1 , Zhengquan Su 2
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A rapid method for colorimetric monitoring of bacterial viability is described. The colorimetric method was carried out based on glucose oxidase-encapsulated Zn/Co-infinite coordination polymer (Zn/Co-ICP@GOx), which was prepared in aqueous solution free of toxic organic solvents at room temperature. The Zn/Co-ICP@GOx was confirmed to be a robust sphere structure with an average diameter of 147.53 ± 20.40 nm. It integrated the catalytic activity of natural enzyme (GOx) and mimetic peroxidase (Co (П)) all in one, efficiently acting as a biocatalytic cascade platform for glucose catalytic reaction. Exhibiting good multi-enzyme catalytic activity, stability, and selectivity, Zn/Co-ICP@GOx can be used for colorimetric glucose detection. The linear range was 0.01–1.0 mmol/L, and the limit of detection (LOD) was 0.005 mmol/L. As the glucose metabolism is a common expression of bacteria, the remaining glucose can indirectly represent the bacterial viability. Hence, a Zn/Co-ICP@GOx-based colorimetric method was developed for monitoring of bacterial viability. The color was intuitively observed with the naked eye, and the bacterial viability was accurately quantified by measurement of the absorbance at 510 nm. The method was applied to determination of bacterial viability in water and milk samples with recoveries of 99.0–103% and RSD of 0.43–7.5%. The method was rapid (less than 40 min) and applicable to different bacterial species irrespective of Gram-positive and Gram-negative bacteria, providing a universal and promising strategy for real-time monitoring of bacterial viability.
Graphical abstract
中文翻译：
酶包封的锌/钴无限配位聚合物纳米球的一锅法合成作为生物催化级联平台，用于比色监测细菌活力
描述了一种用于比色监测细菌活力的快速方法。比色法基于葡萄糖氧化酶包封的Zn/Co-无限配位聚合物（Zn/Co-ICP@GOx），在室温下在不含有毒有机溶剂的水溶液中制备。Zn/Co-ICP@GOx 被证实是一个坚固的球体结构，平均直径为 147.53 ± 20.40 nm。它将天然酶 (GOx) 和模拟过氧化物酶 (Co (П)) 的催化活性结合在一起，有效地充当葡萄糖催化反应的生物催化级联平台。Zn/Co-ICP@GOx 表现出良好的多酶催化活性、稳定性和选择性，可用于比色葡萄糖检测。线性范围为 0.01-1.0 mmol/L，检测限 (LOD) 为 0.005 mmol/L。由于葡萄糖代谢是细菌的常见表现形式，因此剩余的葡萄糖可以间接代表细菌的生存能力。因此，开发了一种基于 Zn/Co-ICP@GOx 的比色方法来监测细菌活力。用肉眼直观观察颜色，通过测量510nm处的吸光度准确定量细菌活力。该方法用于测定水和牛奶样品中的细菌活力，回收率为 99.0-103%，RSD 为 0.43-7.5%。该方法快速（不到 40 分钟）并且适用于不同的细菌物种，而不管革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌，为实时监测细菌活力提供了一种通用且有前景的策略。剩余的葡萄糖可以间接代表细菌的生存能力。因此，开发了一种基于 Zn/Co-ICP@GOx 的比色方法来监测细菌活力。用肉眼直观地观察颜色，通过测量510nm处的吸光度准确定量细菌活力。该方法用于测定水和牛奶样品中的细菌活力，回收率为 99.0-103%，RSD 为 0.43-7.5%。该方法快速（不到 40 分钟）并且适用于不同的细菌种类，而不管革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌，为实时监测细菌活力提供了一种通用且有前景的策略。剩余的葡萄糖可以间接代表细菌的生存能力。因此，开发了一种基于 Zn/Co-ICP@GOx 的比色方法来监测细菌活力。用肉眼直观观察颜色，通过测量510nm处的吸光度准确定量细菌活力。该方法用于测定水和牛奶样品中的细菌活力，回收率为 99.0-103%，RSD 为 0.43-7.5%。该方法快速（不到 40 分钟）并且适用于不同的细菌物种，而不管革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌，为实时监测细菌活力提供了一种通用且有前景的策略。用肉眼直观观察颜色，通过测量510nm处的吸光度准确定量细菌活力。该方法用于测定水和牛奶样品中的细菌活力，回收率为 99.0-103%，RSD 为 0.43-7.5%。该方法快速（不到 40 分钟）并且适用于不同的细菌物种，而不管革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌，为实时监测细菌活力提供了一种通用且有前景的策略。用肉眼直观观察颜色，通过测量510nm处的吸光度准确定量细菌活力。该方法用于测定水和牛奶样品中的细菌活力，回收率为 99.0-103%，RSD 为 0.43-7.5%。该方法快速（不到 40 分钟）并且适用于不同的细菌物种，而不管革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌，为实时监测细菌活力提供了一种通用且有前景的策略。
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