Etiketsiz yanal akış ile Listeria monocytogenes`e karşı aptamer kapılı silika nanopartiküllerin serbest bırakılması

Abstract

Listeria monocytogenes gıda kaynaklı patojen mikroorganizmalar arasında en yüksek ölüm oranlarına sahip bakterilerdendir ve özellikle çocuklar, yaşlılar, hamile kadınlar ve immün sistemi zayıf olan hastalar için yaşamsal tehdit oluşturabilmektedir ve bu nedenle bu çalışmada geliştirilen biyosensör için model organizma olarak kullanılmıştır. Aptamerler, patojenik bakterilerin yüzey antijenleri dahil olmak üzere yüksek afiniteli ve özgüllükle hedeflere bağlanan kısa, tek sarmallı oligonükleotitlerdir ve hastalık teşhisi veya tedavisinde kullanılma potansiyelleri bulunmaktadır. Yanal akış kromatografi formatındaki biyosensörler, maliyeti düşük olması ve anlık sonuçlar için kolay yorumlanması nedeniyle çok sık kullanılan ve araştırılan bir biyosensör çeşididir. Yanal akış sistemleri bu ve bunun gibi gıda patojenlerinin hızlı tespiti için ucuz ve kolay bir yöntem olduğu için sıklıkla tercih edilmektedir. Bu çalışmada patojen L.monocytogenes (ATCC7644) suşunun tespiti için aptamer kapılı mezoporöz silika parçacıklar ile yanal akış sistemi kullanılmıştır. Mezoporöz silika nanopartiküller içindeki sinyal moleküllerinin salınımı aptamer kapı yapıları ile düzenlenmiştir. Sinyal moleküllerini içeren nanopartiküller kongujat pedine sabitlenmiş ve aptamer-hedef etkileşiminin yüksek duyarlılık ile tespit edilebilmesi amaçlanmıştır. Doğranmış tavuk eti numunesinin 1 ml'sinde 5 dakikada 53 L.monocytogenes hücresine kadar tespit edilebildiği çalışmada elde edilen veriler doğrultusunda gösterilmiştir.

Listeria monocytogenes is food patojen bacteria has the highest death rate among borne pathojenic microorganisms and can be a life threatening threat especially for children, the elderly, pregnant women and patients with weak immune systems and is therefore used as a model organism for the biosensor developed in this study. Aptamers are short, single-stranded oligonucleotides that bind to targets with high affinitiy and specificitiy, including surface antigens of pathogenic bacteria, and have the potential to be used in the diagnosis or treatment of disease. Biosensors in lateral fow chromatography format are a widely used and researched type of biosensor because of their low cost and easy interpretation for instant results. Lateral flow systems are often preferred because they an inexpensive and easy method fort he rapid detection of such and similar food pathogens. In this study, aptamer gated mesoporous silica nanoparticles and lateral flow system were used for the detection of pathogen L. monocytogenes(ATCC7644) strain. The release of signal molecules in mesoporous silica nanoparticles is regulated by aptamer gate structures. The nanoparticles containing the signaling molecules were fixed to the conjugate pad and it was aimed to detect the aptamer-target interaction with high sensitivity. This strip biosensor can determine L. monocytogenes in minced chiken matrix less than 5 min with a limit of detection (LOD) of 53 cells in one mL of samples.