Бактерии Vibrio — основные патогены в аквакультуре, вызывающие вибриоз — заболевание, которое может привести к смертности до 90% в течение двух дней. Это не только влечёт за собой миллиардные экономические потери по всему миру, но и создаёт угрозу безопасности пищевых продуктов из-за заражения водных продуктов.
Традиционные методы обнаружения Vibrio требуют от трёх до пяти дней для получения результатов и часто включают дополнительные этапы стерилизации, что делает практически невозможным оперативный контроль распространения инфекций Vibrio.
Решение проблемы: разработка наночастиц ES-AuAgNPs
Для решения этой проблемы исследовательская группа под руководством профессора Чэнь Линсиня из Яньтайского института исследований прибрежных зон Китайской академии наук разработала наночастицы с кромкой-спутником AuAg (ES-AuAgNPs).
Эти наночастицы обладают несколькими характеристиками, включая:
* сплавленный состав Ag/Au;
* конструкцию с кромкой-спутником;
* встроенные антимикробные компоненты.
В совокупности эти свойства наделяют ES-AuAgNPs повышенной пероксидазоподобной каталитической активностью, производительностью поверхностно-усиленного рассеяния Рамана (SERS) и антибактериальными способностями.
Платформа для быстрого скрининга, валидации и устранения бактерий Vibrio
Используя тройные свойства ES-AuAgNPs и интегрируя модифицированный специфический аптамерный зонд, исследовательская группа разработала портативную, модульную платформу сантиметрового размера. Эта платформа способна одновременно проводить скрининг, валидацию и устранение трёх пандемических морских видов Vibrio:
* Vibrio parahaemolyticus;
* Vibrio vulnificus;
* Vibrio alginolyticus.
Платформа работает по согласованному многоступенчатому механизму:
1. Её каталитическая способность на основе POD позволяет быстро определять наличие этих бактерий Vibrio посредством видимого изменения цвета, позволяя персоналу на месте быстро выявлять потенциальные риски заражения.
2. Функция обнаружения на основе SERS подтверждает идентичность обнаруженных бактерий с возможностью мультиплексирования.
3. При этом антибактериальные свойства ES-AuAgNPs обеспечивают эффективное уничтожение бактерий после их обнаружения и идентификации.
Платформа продемонстрировала заметные характеристики в области быстрого скрининга (2 минуты), чувствительной валидации (предел обнаружения ~ 50 КОЕ/мл) и эффективной антимикробной активности (45 минут, 100%).
Ожидается, что эта интегрированная платформа, основанная на ES-AuAgNPs, улучшит методы управления аквакультурой, обеспечив бесперебойный анализ и устранение бактерий Vibrio.
Предоставлено:
* [Китайская академия наук](https://phys.org/partners/chinese-academy-of-sciences/)
* [Официальный сайт Китайской академии наук](https://english.cas.cn/)