Fluorescent fingerprint bacteria by multi-channel magnetic fluorescent nanosensor
Fluorescent fingerprint bacteria by multi-channel magnetic fluorescent nanosensor
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多通道磁性荧光纳米传感器的荧光指纹细菌
DOI：
10.1016/j.snb.2019.03.091
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发表时间：
2019-06
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Yi Wan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chengli Zong;Linyi Fang;Fengge Song;Aimin Wang;Yi Wan
细菌是许多传染性和非传染性疾病的根源。为了控制和预防这些疾病，迫切需要快速和负担得起的微生物传感技术来帮助床旁细菌鉴定。在这里，我们报告的设计和性能的多通道磁性荧光鼻（dMFN）的细菌检测。该系统由与三种不同的荧光蛋白（FP）结合的磁性纳米颗粒组成。与细菌相互作用后，三种FP的特征水平可以被取代，这取决于季铵化磁性纳米颗粒、FP和细菌之间的结合强度。这些特征性荧光响应是细菌特异性的、可重复的，并且可以通过线性判别分析（LDA）来区分。该技术用于细菌鉴定研究，在30分钟内的第一判别率为89.7%。我们进一步使用dMFN平台进行抗生素筛选，11种药物可以区分，对E的第一判别率为95.2%。大肠杆菌和S.普遍适用的平台提供了一种简单的工具，用于快速诊断和药物筛选病原体，而无需预处理步骤。
Bacteria lies at the root of many infectious and non–infectious diseases. To control and prevent those diseases, there is an urgent need for the rapid and affordable microbial sensing techniques to aid the point-of-care bacterial identification. Here, we report the design and performance of a Multichannel Magnetic Fluorescent Nose (dMFN) for bacteria detection. The system consists of a magnetic nanoparticle conjugated with three different fluorescent proteins (FPs). Upon interacting with bacteria, characteristic levels of the three FPs can be displaced, which are dependent on the binding strength among quaternized magnetic nanoparticles, FPs and bacteria. These characteristic fluorescent responses are bacteria specific, repeatable and can be differentiated by Linear Discriminant Analysis (LDA). The technique is employed for bacterial identity study with a first discriminant of 89.7% within 30 min. We further used dMFN platform for antibiotic screening, the eleven drugs can be distinguished with a first discriminant of 95.2% forE. coliand 97.6% forS. aureu.The generally applicable platform offers a simple tool for the rapid diagnosis and drug screening of pathogens without preprocessing steps.
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