امکان سنجی طراحی بیوسنسور مبتنی بر آپتامر به روش فلورسانس جهت شناسایی سریع و شمارش یرسینیا انتروکولیتیکا در گوشت قرمز

Abstract

کیده مقدمه: یرسینیا انتروکولیتیکا به‌عنوان یکی از مهم‌ترین پاتوژن‌های غذایی عامل یرسینیوزیس منتقله از محصولات گوشتی شناخته شده است که می‌تواند باعث ایجاد آپاندیسیت کاذب، سپتی سمی، گاستروانتریت حاد و لنفادنیت در انسان شود. به همین منظور شناسایی سریع و حساس این باکتری در محصولات غذایی ضروری می باشد. هدف: یک آپتامر ابتکاری با برچسب 5-FAM با میل ترکیبی بالا برای شناسایی باکتری یرسینیا انتروکولیتیکا با استفاده از اکسید گرافن (GO) به عنوان یک پلت فرم خاموش کننده می باشد. روش کار: ابتدا، غلظت های بهینه پارامترهای مختلف (آپتامر، GO، زمان و pH) در مطالعه محاسبه شد. انتخاب پذیری سیستم تهیه شده در حضور باکتری های همزیست مشترک مانند یرسینیا سودوتوبرکلوزیس و سایر باکتری های استافیلوکوکوس اورئوس، لیستریا مونوسیتوژنز (به عنوان باکتری های گرم مثبت)، اشریشیا کلی و سالمونلا تیفی موریوم (به عنوان باکتری های گرم منفی) مورد ارزیابی قرار گرفت. نمودار کالیبراسیون در غلظت های مختلف باکتری هدف محاسبه شد. اثر خاموش کنندگی GO در سیستم آپتاسنسوری مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج حاصل نشان داد که در غیاب یرسینیا انتروکولینیکا، آپتامر نشاندار شده با FAM با GO پیوند خورده و باعث می‌شود فلورسانس نسبتاً ضعیف باشد. پس از افزودن یرسینیا انتروکولینیکا، آپتامر از سطح GO آزاد شد و به باکتری هدف متصل شد و شدت فلورسانس را با طول موج تحریک 410 نانومتر و طول موج انتشار 530 نانومتر به میزان قابل توجهی افزایش داد. پس از بهینه سازی همه شرایط، سیستم پاسخ خطی گسترده ای را برای یرسینیا انتروکولینیکا در محدوده غلظت 10 تا CFU/mL 109×1 نشان داد و حد تشخیص (LOD) 3 CFU/mL بود. نتیجه‌گیری:‌ این سیستم بیوسنسور مبتنی بر فلورسانس نشان داد که آپتامرهای طراحی شده همراه با GO برای باکتری یرسینیا انتروکولیتیکا می‌تواند در اشکال سلول کامل برای تشخیص سریع و حساس باکتری هدف موفق باشند. همچنین این سیستم طراحی شده نشان داد که توانایی شناسایی باکتری یرسینیا انتروکولیتیکا را در نمونه مواد غذایی گوشت قرمز را دارد، که با بررسی ویژگی های موجود می توان آن را در مقیاس تجاری بکار برد. واژگان کلیدی: آپتامر، بیوسنسور، فلورسانس، یرسینیا انتروکولیتیکا، گرافن اکساید، گوشت قرمز.