Přímá elektrochemická detekce buněk Salmonella v mléce bez kultivace s využitím nanostrukturovaných dendronů modifikovaných kvantovými tečkami

With regard to global food safety and preventing the spread of diseases caused by foodborne pathogens or their toxins, there is an increasing need for simple and rapid methods for the screening of such pathogens. We aimed to develop a fast and efficient biosensor for the screening ofmilk samples contaminated by Salmonella spp. and provide a quick and cost-effective method as an alternative to the time-consuming conventional cultivation- or PCR-based approaches. We exploited a simple but highly specific technique whereby bacterial cells were separated immunomagnetically, with subsequent reaction with conjugate; i.e. specific IgG molecule labelled with an electrochemically potent indicator. The unique structure of this indicator exploits the benefits of hyperbranched dendron molecules and heavy metalderived quantum dots (QDs). Square-wave anodic stripping voltammetry (SWASV) using of screen-printed carbon electrodes with in situ formed Bi(III) film (BiSPCE) was used for the detection and quantification of metal ions released from the QDs (CdTe) after their acidic dissolution. The metal ion signals proportionally correlate with the amount of captured bacteria cells. By this method, the presence of Salmonella spp. was proven in 2.5 h even inminimal number of bacterial cells (4 CFU) in 1 mL of the sample.Pokud jde o celosvětovou bezpečnost potravin a prevenci šíření nemocí způsobených patogeny přenášenými potravinami nebo jejich toxiny, existuje stále větší potřeba jednoduchých a rychlých metod screeningu těchto patogenů. Naším cílem bylo vyvinout rychlý a efektivní biosenzor pro screening vzorků mléka kontaminovaných Salmonella spp. a poskytnout rychlou a nákladově efektivní metodu jako alternativu k časově náročným konvenčním přístupům založeným na kultivaci nebo PCR. Využili jsme jednoduchou, ale vysoce specifickou techniku, při níž byly bakteriální buňky odděleny imunomagneticky, s následnou reakcí s konjugátem; tj. specifická molekula IgG značená elektrochemicky účinným indikátorem. Unikátní struktura tohoto indikátoru využívá výhod hyperrozvětvených dendronových molekul a kvantových teček odvozených od těžkých kovů (QD). K detekci a kvantifikaci kovových iontů uvolněných z QD (CdTe) po jejich kyselém rozpuštění byla použita anodická stripovací voltametrie čtvercových vln (SWASV) pomocí sítotiskových uhlíkových elektrod s in situ vytvořeným filmem Bi (III) (BiSPCE). Signály kovových iontů proporcionálně korelují s množstvím zachycených bakteriálních buněk. Touto metodou se přítomnost Salmonella spp. bylo prokázáno za 2,5 hodiny i v minimálním počtu bakteriálních buněk (4 CFU) v 1 ml vzorku

Silver Nanoparticle‐Decorated Reduced Graphene Oxide Nanomaterials Exert Membrane Stress and Induce Immune Response to Inhibit the Early Phase of HIV‐1 Infection

Abstract Graphene‐based 2D nanomaterials exhibit unique physicochemical, electric, and optical properties that facilitate applications in a wide range of fields including material science, electronics, and biotechnology. Recent studies have shown that graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (rGO) exhibit antimicrobial effects on bacteria and viruses. While the bactericidal activity of graphene‐based nanomaterials is related to mechanical and oxidative damage to bacterial membranes, their antiviral activity has been less explored. Currently available experimental data are limited and suggest mechanical disruption of viral particles prior to infection. In this study, the antiviral properties of reduced GO‐based nanocomposites decorated with Ag nanoparticles (rGO‐Ag) are evidenced against human immunodeficiency virus‐1 pseudovirus used as an enveloped virus model. By combining biochemical and original single virus imaging approaches, it is shown that rGO‐Ag induces peroxidation of pseudoviral lipid membrane and that consequent alteration of membrane properties leads to a reduction in cell entry. In addition, rGO‐Ag is found to be efficiently internalized in the host cell leading to the elevated expression of pro‐inflammatory cytokines. Altogether, the presented results shed new light on the mechanisms of rGO‐Ag antiviral properties and confirm the high potential of graphene derivatives as an antimicrobial material for biomedical applications