تطوير طريقة التحليل اللوني باستخدام الجسيمات النانوية من الذهب غيرالمعدلة لتحديد عزلات بكتريا Acinetobacter baumannii من عينات مختلفة
DOI:
https://doi.org/10.21123/bsj.2023.6842الكلمات المفتاحية:
Acinetobacter baumannii , جسيمات الذهب النانوي، الفحص اللوني، 16S rRNA،تفاعل البوليمراز المتسلسلالملخص
تُعد بكتريا Acinetobacter baumannii أحد المشاكل الصحية الخطيرة لكونها بكتيريا ذات مقاومة عالية للأدوية المتعددة لأغلب المضادات الحيوية المتاحة تجاريا. إن الهدف من هذه الدراسة هو تطوير طريقة التحليل اللوني للكشف الكمي عن الحامض النووي الهدف DNA لبكتريا A. baumannii بالاعتماد على جسيمات الذهب النانوية (AuNPs) من عينات مختلفة ( الحروق والجروح والبلغم والدم والادرار) . تم جمع سته وثلاثون عزلة بكتيرية A. baumannii من ثلاث مستشفيات في العراق من شهر أيلول 2020 الى شهر كانون الثاني 2021. تم اجراء العزل البكتيري والاختبارات الكيموحيوية متبوعة باستخلاص 36 عزلة من الحامض النووي DNA و 6 سلالات قياسية سالبة ATCC (Salmonalle typhi, Escherichia coli, Klebsiella pneumonia, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter aeruginosa, Staphylococcus aures) و سلالة موجبة ATCC واحدة تعود لبكتريا A. baumannii باستخدام طريقة الفينول/كلورفورم تم تصنيع AuNPs باستخدام طريقة اختزال السترات وفحصت بالـ XDR و FTIRو UV-VISو FE-SEM و TEM. وظفت طريقة التحليل اللوني اعتماداً على جسيمات الذهب النانوية (ألكروية) غير المعدلة. تم تضخيم بتقنية الـ PCR لتسلسل الجينوم للمنطقة الفاصلة 16S rRNA (ITS) مع البادئ المستهدف المتخصص oligotargeters للحامض النوويDNA . أجري فحص واختيار amplicon الأفضل للبكتريا A. baumannii باستخدام جسيمات الذهب النانوية غير المعدلة AuNPs. إذ تمتلك AuNPs قابلية على كشف وتمييز بكتريا A. baumannii لونياً عن باقي السلالات الأخرى للبكتريا القياسية. وكان الوقت المستغرق لإجراء التحوّل لهذه العزلة القياسية حوالي 3 ساعات، بما في ذلك عمليتي إعداد العينة والتضخيم بحدود (0.025-6 ngµl-1) كحد كشفي لتركيز الحامض النووي البكتيري. اثبتت كفاءة كشف التحلل اللوني لتشخيص عزلة baumannii بحساسية عالية وبساطة وقوة في التشخيص السريع لعزلات A. baumannii من عينات سريرية مختلفة
Received 15/12/2021
Accepted 8/8/2022
Published Online First 20/1/2023
المراجع
Liu YM, Lee YT, Kuo SC, Chen TL, Liu CP, Liu CE. Comparison between bacteremia caused by Acinetobacter pittii and Acinetobacter nosocomialis. J Microbiol Immunol Infect., 2017 Feb 1; 50(1): 62-7.
Hamzah AS. Genotyping of fusA Gene from Clinical Isolates Acinetobacter baumannii in Baghdad. Baghdad Sci J. 2018; 15 (1):726-732
Ahmad NH, Mohammad GA. Identification of Acinetobacter baumannii and Determination of MDR and XDR Strains. Baghdad Sci J. 2020 Sep 1;17(3): 726-732
Fitzpatrick MA, Ozer EA, Hauser AR. Utility of whole-genome sequencing in characterizing Acinetobacter epidemiology and analyzing hospital outbreaks. J Clin. Microbiol., 2016 Mar; 54(3): 593-612.
Martín-Aspas A, Guerrero-Sánchez FM, García-Colchero F, Rodríguez-Roca S, Girón-González JA. Differential characteristics of Acinetobacter baumannii colonization and infection: risk factors, clinical picture, and mortality. Infect Drug Resist)., 2018;11:861.
Gellings PS, Wilkins AA, Morici LA. Recent advances in the pursuit of an effective Acinetobacter baumannii vaccine. Path. 2020 Dec 19; 9(12): 1066.
Abdul-Hussein TM, Saadedin SM, Almaali HM, Al-Wattar WM. Evaluation of the phenotypic and genotypic detection of Acinetobacter baumannii isolated from Baghdad hospitals. Plant Arch. 2019; 19(2): 3801-4.
Vijayakumar S, Biswas I, Veeraraghavan B. Accurate identification of clinically important Acinetobacter spp.: an update. Futur Sci OA. 2019 Jun 27; 5(7): FSO395.
Bagudo AI, Obande GA, Harun A, Singh KK. Advances in automated techniques to identify complex . Asian Biomed. 2020 Oct 1; 14(5): 177-86.
Al-Saadi TM. gold nanoparticles-based assays for direct and cost effective detection of clostridium difficile in Qatar. M.SC [dissertation]. Qatar; College of Art and Sciences Qatar University; 2015.
Shahi S, Vahed SZ, Fathi N, Sharifi S. Polymerase chain reaction (PCR)-based methods: promising molecular tools in dentistry. Int J Biol Macromol. 2018 Oct 1; 117: 983-92.
Khalil MA, Azzazy HM, Attia AS, Hashem AG. A sensitive colorimetric assay for identification of Acinetobacter baumannii using unmodified gold nanoparticles. J Appl Microbiol. 2014 Aug; 117(2): 465-71.
Sathishkumar P, Vennila K, Jayakumar R, Yusoff AR, Hadibarata T, Palvannan T. Phyto-synthesis of silver nanoparticles using Alternanthera tenella leaf extract: An effective inhibitor for the migration of human breast adenocarcinoma (MCF-7) cells. Bioprocess Biosyst Eng. 2016 Apr; 39(4): 651-9.
Ban DK, Paul S. Functionalized gold and silver nanoparticles modulate amyloid fibrillation, defibrillation and cytotoxicity of lysozyme via altering protein surface character. Appl Surf Sci. 2019 Apr 15; (473): 373-85.
Sathishkumar P, Gu FL, Zhan Q, Palvannan T, Yusoff AR. Flavonoids mediated ‘Green’nanomaterials: A novel nanomedicine system to treat various diseases–Current trends and future perspective. Mater. Lett. 2018 Jan 1; (210): 26-30.
Alsamhary K, Al-Enazi N, Alshehri WA, Ameen F. Gold nanoparticles synthesised by flavonoid tricetin as a potential antibacterial nanomedicine to treat respiratory infections causing opportunistic bacterial pathogens. Microb.Pathog. 2020 Feb 1; (139): 103928.
Katas H, Lim CS, Azlan AY, Buang F, Busra MF. Antibacterial activity of biosynthesized gold nanoparticles using biomolecules from Lignosus rhinocerotis and chitosan. Saudi Pharm J. 2019 Feb 1; 27(2): 283-92.
Yuan P, Ding X, Yang YY, Xu QH. Metal nanoparticles for diagnosis and therapy of bacterial infection. Adv Healthc Mater. 2018 Jul; 7(13): 1701392.
Mirkin CA, Letsinger RL, Mucic RC, Storhoff JJ. A DNA-based method for rationally assembling nanoparticles into macroscopic materials. Nature. 1996 Aug; 382(6592): 6079.
Xia N, Deng D, Wang Y, Fang C, Li SJ. Gold nanoparticle-based colorimetric method for the detection of prostate-specific antigen. Int. J. Nanomedicine. 2018; 13: 2521.
Syed MA. Advances in nanodiagnostic techniques for microbial agents. Biosens Bioelectron. 2014 Jan 15; (51): 391-400.
Li H, Rothberg L. Colorimetric detection of DNA sequences based on electrostatic interactions with unmodified gold nanoparticles. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004 Sep 28; 101(39): 14036-9.
Cheng HR, Jiang N. Extremely rapid extraction of DNA from bacteria and yeasts. Biotechnol. Lett. 2006 Jan; 28(1): 55-9.
Sato K, Hosokawa K, Maeda M. Rapid aggregation of gold nanoparticles induced by non-cross-linking DNA hybridization. J Am Chem Soc. 2003 Jul 9; 125(27): 8102-3.
Menon S, Rajeshkumar S, Kumar V. A review on biogenic synthesis of gold nanoparticles, characterization, and its applications. Resour Technol. 2017 Dec 1; 3(4): 516-27.
Alam N, Sarkar M, Chowdhury T, Ghosh D, Chattopadhyay B. Characterization of a novel MDH1 bacterium from a virgin hot spring applicable for gold nanoparticle (GNPs) synthesis. Adv Microbiol. 2016; 6(09): 724.
Al Saqr A, Khafagy ES, Alalaiwe A, Aldawsari MF, Alshahrani SM, Anwer MK, et al. . Synthesis of gold nanoparticles by using green machinery: Characterization and in vitro toxicity. Nanomater Artic. 2021 Mar 22; 11(3): 808.
Ko WC, Lee NY, Su SC, Dijkshoorn L, Vaneechoutte M, Wang LR, et al. Oligonucleotide array-based identification of species in the Acinetobacter calcoaceticus-A. baumannii complex in isolates from blood cultures and antimicrobial susceptibility testing of the isolates. J Clin Microbiol. 2008 Jun; 46(6): 2052-9.
Shawky SM, Bald D, Azzazy HM. Direct detection of unamplified hepatitis C virus RNA using unmodified gold nanoparticles. Clin Biochem. 2010 Sep 1; 43(13-14): 1163-8.
Singh M, Kalaivani R, Manikandan S, Sangeetha N, Kumaraguru AK. Facile green synthesis of variable metallic gold nanoparticle using Padina gymnospora, a brown marine macroalga. Appl Nanosci. 2013 Apr; 3(2): 145-51.
Mahdi HS, Parveen A. Biosynthesis, Characterization and antibacterial activity of gold nanoparticles (Au-NPs) using black lemon extract. Mater Today Proc. 2019 Jan 1; 18: 5164-9.
Wulf A. Determining the Size and Shape of Gold Nanoparticles.” 2011.PhD [dissertation]. Carthage College; 2011.
Mohammed YH, Sakrani SB, Rohani MS. Tunable morphological evolution of in situ gold catalysts mediated silicon nanoneedles. Mater Sci Semicond Process. 2016 Aug 1; 50: 36-42.
Lidiawati D, Wahab AW, Karim A. Synthesis And Characterization Of Gold Nanoparticles Using Beluntas Leaf Extract Plucheaindica. Indonesia Chim Acta. 2019 May 30: 13-8.
Khademi-Azandehi P, Moghaddam J. Green synthesis, characterization and physiological stability of gold nanoparticles from Stachys lavandulifolia Vahl extract. Particuology. 2015 Apr 1; 19: 22-6.
Yang X, Dang Y, Lou J, Shao H, Jiang X. D-alanyl-D-alanine-modified gold nanoparticles form a broad-spectrum sensor for bacteria. Theranostics. 2018; 8(5): 1449.
Ghaima KK, Saadedin SM, Jassim KA. Isolation, molecular identification and antimicrobial susceptibility of Acinetobacter baumannii isolated from Baghdad hospitals. Int J Sci Res Publ. 2015; 27: 31.
Al Sehlawi ZS, Almohana AM, Al Thahab AA. Isolation and identification of Acinetobacter baumannii clinical isolates using novel methods. J Babylon Univ. 2014; 22(3): 1041-50.
Shahzad S, Afzal M, Sikandar S. Chapter 1: Polymerase Chain Reaction. In: Genetic Engineering-A Glimpse of Techniques and Applications. 2020. p. 20–71
Chen PZ, Gu FX. Gold nanoparticles for colorimetric detection of pathogens, Ency. Biomed Eng. 2018 Jan 1 : 108-115. Elsevier.
He H, Dai J, Duan Z, Zheng B, Meng Y, Guo Y, et al. Unusual sequence length-dependent gold nanoparticles aggregation of the ssDNA sticky end and its application for enzyme-free and signal amplified colorimetric DNA detection, Sci Rep. 2016 Aug 1; 6(1): 1-7.
التنزيلات
منشور
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2023 مجلة بغداد للعلوم
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
كيفية الاقتباس
