مقایسه حساسیت ایمونوسنسور مبتنی بر نانوذرات سیلیکای رنگی با روش کشت و واکنش زنجیره ای پلی مراز در تشخیص بروسلا آبورتوس

فصلنامه علمی پژوهشی دنیای میکروب ها

مقاله 2، دوره 12، شماره 3 (پیاپی 40)، آذر 1398، صفحه 229-238   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

آرش شمس¹؛ بهاره رحیمیان ظریف²؛ مجتبی صلوتی^{* 3}؛ رضا شاپوری⁴؛ ساکو میرزایى⁵

¹دانشجوی دکتری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد سنندج، دانشکده علوم پایه، گروه بیوشیمی

²استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد سنندج، دانشکده علوم پایه، گروه میکروبیولوژی

³استاد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد زنجان، دانشکده علوم پایه، مرکز تحقیقات بیولوژی

⁴استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد زنجان، دانشکده علوم پایه، گروه میکروبیولوژی

⁵استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد سنندج، دانشکده علوم پایه، گروه بیوشیمی

چکیده

سابقه و هدف: بروسلوز، همواره به عنوان تهدیدی بر سلامت و اقتصاد جامعه مطرح بوده است. وجود محدودیت در روش های تشخیص بیماری در انسان و حیوان لزوم استفاده از روش های نوین شناسایی را توجیه می کند. این مطالعه با هدف مقایسه بین میزان حساسیت روش کشت و PCR با ایمونوسنسور با استفاده از راهبرد رنگ سنجی به منظور تشخیص بروسلا آبورتوس انجام شد.
مواد و روش‌ها: نانوذرات سیلیکای رنگی و نانوذرات پارامغناطیس پس از سنتز، با آنتی بادی پلی کلونال ضد بروسلا آبورتوس فعال شده با کمپلکس EDC/NHS کونژوگه گردیدند تا به ترتیب پروب های شناساگر و تسخیری تشکیل گردند. این پروب ها پس از اضافه شدن به رقت های سریالی از بروسلا آبورتوس و تکمیل واکنش، جمع آوری شده و در ادامه، با رها سازی رنگ آلی از ساختار سیلیکا شدت جذب در670 نانومتر قرائت گردید. از سوی دیگر، هم زمان با کشت هر رقت، DNA کروموزومی مربوط به آن توسط کیت استخراج و آزمون PCR انجام گرفت. نتایج هرسه آزمون در نهایت با یکدیگر مقایسه شد.
یافته‌ها: بر اساس مشاهدات، دامنه تشخیص در ایمونوسنسور و کشت یکسان و برابر  CFU.ml^-1 10⁸×1.5 - 10³×1.5 گزارش گردید. حداقل میزان تشخیص در ایمونوسنسور  CFU.ml^-1450 و در کشت  CFU.ml^-1400 تعیین شد. دامنه تشخیص PCR نیز CFU.ml-1 10⁸×1.5 - 10⁴×1.5 با حداقل میزان تشخیص CFU.mL^-1 5000 به دست آمد.
نتیجه گیری: مقایسه نتایج این تحقیق نشان داد که ایمونوسنسور پیشنهادی قابلیت جایگزینی روش های مرسوم شناسایی بروسلا آبورتوس را دارد و می تواند به عنوان یک ابزار تشخیص در محل با داشتن حساسیت بالا مطرح گردد.

کلیدواژه‌ها

بروسلا آبورتوس؛ ایمونوسنسور؛ سیلیکای رنگی؛ کشت؛ PCR

مراجع

1. Shell W. Using real-time polymerase chain reaction as an alternative rapid method for
   enumeration of colony count in live Brucella vaccines. J Veterinary World. 2017; 10(6):
   610-615.
   2. Godfroid J. Brucellosis in livestock and wildlife: zoonotic diseases without pandemic potential
   in need of innovative one health approaches. Arch Public Health. 2017; 75(1): 34.
   3. Minda A, Gezahegne MK. A review on diagnostic methods of brucellosis. Veterinar Sci Tech.
   2016; 7: 3.
   4. Raghava S, Umesha S. Brucellosis a review on the diagnostic techniques and medical plants
   used in the management of the brucellosis. J World Pharmacy Pharmaceutical Sci. 2018; 7(6):
   2278-4357.
   5. Christopher S, Umapathy B, Ravikumar K. Brucellosis: review on the recent trends in
   pathogenicity and laboratory diagnosis. J Lab Physic. 2010; 2(2): 55.
   6. Santis Rd. Brucella: molecular diagnostic techniques in response to bioterrorism threat. J
   Bioterror Biodefense. 2014; 5(14): 20.
   7. Sun Q, Zhao G, Dou W. An optical and rapid sandwich immunoassay method for detection of
   Salmonella pullorum and Salmonella gallinarum based on immune blue silica nanoparticles
   and magnetic nanoparticles. Sensor Actuator B-Chem. 2016; 226: 69-75.
   8. Sun Q, Zhao G, Dou w. Blue silica nanoparticle-based colorimetric immunoassay for detection
   
   of Salmonella pullorum. Anal Methods. 2015; 7(20): 8647-8654.
   9. Sun Q, Zhao G, Dou W. A nonenzymatic optical immunoassay strategy for detection of
   Salmonella infection based on blue silica nanoparticles. Anal Chim Acta. 2015; 898: 109-115.
   10. Piriya VSA, Joseph P, Daniel K, Lakshmanan S, Kinoshita T, Muthusamy S. Colorimetric
   sensors for rapid detection of various analytes. Materials Sci Eng. 2017; 78: 1231-1245.
   11. Koźlecki T. Improved synthesis of nanosized silica in water-in-oil microemulsions. J
   Nanoparticles. 2016; 3(2): 205.
   12. Zhu C, Zhao G, Dou W. A new synthesis method for bright monodispersed core-shell colored
   silica submicron particles. J Sol Gel Sci Tech. 2018; 85(1): 76-83.
   13. Mohapatra M, Anand S. Synthesis and applications of nano-structured iron oxides/hydroxides,
   a review. Int J Eng Sci Tech. 2010; 2(8): 268-275.
   14. Wei Y. Synthesis of Fe3O4 nanoparticles and their magnetic properties. Procedia Eng J. 2012;
   27: 632-637.
   15. Bagwe RP. Optimization of dye-doped silica nanoparticles prepared using a reverse
   microemulsion method. Langmuir. 2004; 20(19): 8336-8342.
   16. Amini B. Fluorescence bio-barcode DNA assay based on gold and magnetic nanoparticles for
   detection of Exotoxin A gene sequence. Biosens Bioelectron. 2017; 92: 679-686.
   17. Yu H, Zhao G, Dou W. Simultaneous detection of pathogenic bacteria using agglutination test
   based on colored silica nanoparticles. CurrPharm Biotechnol. 2015; 16(8): 716-723.
   18. Siadat SD. Preparation and evaluation of a new lipopolysaccharide-based conjugate as a
   vaccine candidate for brucellosis. Osong Public Health Res Perspectives. 2015; 6(1): 9-13.
   19. Shams N, Jaidari A, Etemadfar L. Molecular detection of Brucella abortus and Brucella
   melitensis in raw and unpasteurized bulk cow milk tanks of traditional domestic dairy sale
   centers in Khorramabad. Iranian J Med Microbiol. 2017; 11(4): 13-20.
   20. Azizi F, Hatami H, Janghorbani M. Epidemiology and control of common diseases in Iran.
   Tehran: Eshtiagh Publications. 2000; 602-616.
   21. Alavi SM. Brucellosis risk factors in the southwestern province of Khuzestan, Iran. Int J
   Enteric Pathog. 2014; 2(1): 1-4.
   22. Roushan MRH, Ebrahimpour S. Human brucellosis: An overview. Caspian J Med. 2015;
   6(1): 46.
   23. Šiširak M, Hukić M, Knežević Z. Evaluation of some diagnostic methods for the brucellosis in
   humans-a five-year study. Prilozi. 2010; 31(1): 91-101.