在微流控装置内使用超声波纳米筛进行细菌浓度和检测-莫纳什大学

摘要

标准方法，如平板计数，用于检测样品中只有小体积和低浓度的细菌，将导致阴性检测，除非使用额外的富集步骤，如培养。然而，这些方法既费力又耗时，这可能会妨碍它们在时间敏感情况下的有效应用，例如在临床环境或食品质量控制中。细菌细胞的微流控浓度可以解决这个问题，即使只使用小样本量，也可以在低丰度样品中进行准确的检测和定量。在这项工作中，我们使用被困在微流控芯片中的微颗粒填充床，这些微颗粒被表面声波激活，以定期浓缩和检测低于10µL的样品体积中的细菌。我们证明了细菌捕获效率为99%，并进一步证明浓缩的细菌可以以80%的效率回收。然后，这种高度浓缩的回收样品可以成功地用于标准方法，如平板计数和PCR，只需1µL的样品就可以检测细菌，而不需要基于培养的富集过程。当整合我们的超声纳米筛与荧光传感，它是有可能实现快速检测范围广泛的细菌浓度。该装置可对细菌浓度进行4 × 10的荧光检测⁵CFU/mL仅需15 s，检出限为3.25 × 10²CFU/mL，只需32分钟的超声驱动，仅需10µL的样品。这些结果表明，我们的设备为使用小样本量监测低细菌浓度提供了一种可扩展，便携式和负担得起的方法。

原始语言	英语
货号	132769
页数	9
杂志	传感器和执行器B:化学
体积	374
必须	https://doi.org/10.1016/j.snb.2022.132769
发布状态	发表,2023年1月1日

关键字

声辐射力
细菌浓度
细菌检测
微流体
Nanosieve
表面声波
超声学

查阅文件

10.1016 / j.snb.2022.132769

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墨尔本纳米制造中心

肖恩Langelier(经理)
副教务长(研究及研究基建)办公室金博宝188欢迎你
设施/设备：设施

引用这

@article {4895 f5581dd849ffabfb401248e0e4d8,

title = "微流控装置内使用超声纳米筛进行细菌浓度和检测"，

标准方法，如平板计数，用于检测样品中只有小体积和低浓度的细菌，将导致阴性检测，除非使用额外的富集步骤，如培养。然而，这些方法既费力又耗时，这可能会妨碍它们在时间敏感情况下的有效应用，例如在临床环境或食品质量控制中。细菌细胞的微流控浓度可以解决这个问题，即使只使用小样本量，也可以在低丰度样品中进行准确的检测和定量。在这项工作中，我们使用被困在微流控芯片中的微颗粒填充床，这些微颗粒被表面声波激活，以定期浓缩和检测低于10µL的样品体积中的细菌。我们证明了细菌捕获效率为99%，并进一步证明浓缩的细菌可以以80%的效率回收。然后，这种高度浓缩的回收样品可以成功地用于标准方法，如平板计数和PCR，只需1µL的样品就可以检测细菌，而不需要基于培养的富集过程。当整合我们的超声纳米筛与荧光传感，它是有可能实现快速检测范围广泛的细菌浓度。该装置可在15 s内对浓度为4 × 105 CFU/mL的细菌进行荧光检测，超声驱动时间仅为32 min，检测限为3.25 × 102 CFU/mL，仅需10µL样品。这些结果表明，我们的设备为使用小样本量监测低细菌浓度提供了一种可扩展、便携式和负担得起的方法。”

关键词:声辐射力，细菌浓度，细菌检测，微流体，纳米筛，表面声波，超声波

作者=“Bryan Ang和Ruhollah Habibi和Ciaren Kett和Chin， {Wai Hoe}和Barr， {Jeremy J.}和Tuck， {Kellie L.}和Adrian Neild和Cadarso， {Victor J.}”，

注=“资助信息:这项工作的一部分在澳大利亚国家制造设施(ANFF)维多利亚节点的墨尔本纳米制造中心(MCN)进行。作者感谢Citsabehsan Devendran在制作和实验方案开发方面的建议，以及Mateo Villate在表面处理方案优化和图形建模方面的建议。出版社版权:{\textcopyright} 2022 Elsevier B.V.";

年份= "2023"，

月=月;

日= "1"，

Doi = "10.1016/j.snb.2022.132769"，

language =“英语”，

Volume = "374"，

journal = "传感器和执行器B:化学";

Issn = "0925-4005"，

出版商= "Elsevier"，

｝

谢谢你。

在微流控装置内使用超声波纳米筛进行细菌浓度和检测

安，布莱恩

哈比比，鲁霍拉

谢谢，Ciaren

AU - Chin, Wai Hoe

杰里米·巴尔。

凯利·L·塔克。

尼尔德，艾德里安

AU - Cadarso, Victor J。

Py - 2023/1/1

Y1 - 2023/1/1

N2 -标准方法，如平板计数，用于检测样品中只有小体积和低浓度的细菌，将导致阴性检测，除非使用额外的富集步骤，如培养。然而，这些方法既费力又耗时，这可能会妨碍它们在时间敏感情况下的有效应用，例如在临床环境或食品质量控制中。细菌细胞的微流控浓度可以解决这个问题，即使只使用小样本量，也可以在低丰度样品中进行准确的检测和定量。在这项工作中，我们使用被困在微流控芯片中的微颗粒填充床，这些微颗粒被表面声波激活，以定期浓缩和检测低于10µL的样品体积中的细菌。我们证明了细菌捕获效率为99%，并进一步证明浓缩的细菌可以以80%的效率回收。然后，这种高度浓缩的回收样品可以成功地用于标准方法，如平板计数和PCR，只需1µL的样品就可以检测细菌，而不需要基于培养的富集过程。当整合我们的超声纳米筛与荧光传感，它是有可能实现快速检测范围广泛的细菌浓度。该装置可在15 s内对浓度为4 × 105 CFU/mL的细菌进行荧光检测，超声驱动时间仅为32 min，检测限为3.25 × 102 CFU/mL，仅需10µL样品。这些结果表明，我们的设备为使用小样本量监测低细菌浓度提供了一种可扩展，便携式和负担得起的方法。

AB -标准方法，如平板计数，用于检测样品中只有小体积和低浓度的细菌，将导致阴性检测，除非使用额外的富集步骤，如培养。然而，这些方法既费力又耗时，这可能会妨碍它们在时间敏感情况下的有效应用，例如在临床环境或食品质量控制中。细菌细胞的微流控浓度可以解决这个问题，即使只使用小样本量，也可以在低丰度样品中进行准确的检测和定量。在这项工作中，我们使用被困在微流控芯片中的微颗粒填充床，这些微颗粒被表面声波激活，以定期浓缩和检测低于10µL的样品体积中的细菌。我们证明了细菌捕获效率为99%，并进一步证明浓缩的细菌可以以80%的效率回收。然后，这种高度浓缩的回收样品可以成功地用于标准方法，如平板计数和PCR，只需1µL的样品就可以检测细菌，而不需要基于培养的富集过程。当整合我们的超声纳米筛与荧光传感，它是有可能实现快速检测范围广泛的细菌浓度。该装置可在15 s内对浓度为4 × 105 CFU/mL的细菌进行荧光检测，超声驱动时间仅为32 min，检测限为3.25 × 102 CFU/mL，仅需10µL样品。这些结果表明，我们的设备为使用小样本量监测低细菌浓度提供了一种可扩展，便携式和负担得起的方法。

KW—声辐射力

KW -细菌浓度

KW -细菌检测

KW -微流体

KW -纳米筛

表面声波

KW -超声波

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85139263931&partnerID=8YFLogxK

U2 - 10.1016/j.s snb.2022.132769

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M3 -文章

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Vl - 374

JO -传感器和执行器B:化学

JF -传感器和执行器B:化学

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M1 - 132769

呃- - - - - -