Menggunakan Nanopartikel Magnetik Bermuatan Positif untuk Menangkap Bakteri pada Konsentrasi Sangat Rendah
Abstrak
Mendeteksi bakteri pada konsentrasi rendah tanpa proses kultur yang memakan waktu akan memungkinkan diagnosis yang cepat. Karena daya tarik elektrostatik ada antara sel bakteri bermuatan negatif dan nanopartikel magnetik bermuatan positif (NP+), penangkapan bakteri sangat menjanjikan untuk mencapai tujuan ini. Di sini, kami menyajikan pendekatan yang cepat dan sangat efisien untuk menangkap Escherichia coli , yang digunakan sebagai model untuk bakteri gram negatif. Penangkapan E. koli pada konsentrasi yang sangat rendah dari 10 dan 100 CFU/mL menggunakan NP+ dengan cepat dan efisien dicapai dalam 1 h. Selain itu, efisiensi penangkapan NP+ lebih dari 90% dengan menganalisis jumlah koloni bakteri pada cawan. Mikroskop elektron optik dan transmisi mengkonfirmasi kemampuan menangkap bakteri dari nanopartikel bermuatan listrik (NP). Sebaliknya, nanopartikel magnetik bermuatan negatif (NP−) tidak menunjukkan afinitas terhadap E. koli . Hasil ini menunjukkan bahwa sel bakteri, seperti E. koli , membawa muatan negatif. Tidak seperti sistem penangkapan yang bergantung pada ligan, NP+ kami yang dirancang memiliki potensi untuk menangkap berbagai bakteri melalui atraksi elektrostatik.
Latar Belakang
Penyakit menular adalah salah satu tantangan kesehatan paling mendesak di dunia. Kontaminasi mikroba pada sumber daya air merupakan ancaman utama bagi kesehatan masyarakat. Escherichia coli (E.coli ), bakteri gram negatif, sangat umum di air dan makanan yang terkontaminasi. Beberapa jenis E. koli bahkan dapat menyebabkan infeksi bakteri yang serius. Bakteri pada konsentrasi rendah sulit dideteksi dan biasanya memerlukan proses pra-pengayaan sebelum analisis lebih lanjut. Metode mikrobiologi berbasis kultur melelahkan dan mungkin memakan waktu beberapa hari. Selain itu, beberapa strain bakteri dapat memasuki keadaan yang layak tetapi tidak dapat dikultur di mana mereka dapat hidup tetapi tidak dapat dikultur pada agar-agar rutin, yang menghambat deteksi mereka dengan metode berbasis kultur [1]. Sebaliknya, penangkapan dan dekontaminasi bakteri patogen yang cepat dapat memberikan hasil waktu nyata untuk mengurangi wabah penyakit menular.
Berbagai bahan dikembangkan untuk menangkap dan menghilangkan bakteri secara cepat dari sumber yang terkontaminasi. Carbon nanotube dan resin-linked oligoacyllysine bead telah digunakan untuk menghilangkan bakteri dari air [2, 3]. Nanopartikel magnetik, yang dapat dengan mudah dipisahkan dari berbagai sumber daya dengan menggunakan proses magnetik, banyak digunakan untuk deteksi bakteri dan dekontaminasi setelah difungsikan dengan molekul organik [4,5,6]. Teknik berbasis magnet memiliki keunggulan dalam menangkap target dengan menghemat waktu (waktu pemisahan umum dalam 1 h), pemulihan tinggi, kemungkinan otomatisasi, dan pemisahan skala [7]. Efisiensi dan selektivitas pemisahan magnetik sangat tergantung pada ligan, tetapi terkadang sulit untuk mendapatkan ligan dengan afinitas dan spesifisitas yang tinggi terhadap target. Oleh karena itu, perlu dikembangkan sistem penangkapan bakteri dengan nanopartikel magnetik ligan-independen untuk menangkap bakteri, terutama pada konsentrasi rendah.
Banyak ilmuwan telah menyelidiki sifat muatan listrik bakteri. Bechhold (1904) adalah orang pertama yang menemukan fakta bahwa sel bakteri membawa muatan negatif [8]. Meskipun telah diketahui bahwa populasi besar sel bakteri cenderung mempertahankan muatan negatif, sedikit yang diketahui tentang elektrofisiologi bakteri pada tingkat sel tunggal. Pada tahun 2011, Cohen dkk. mengungkapkan lonjakan listrik di E. koli hingga 1 Hz menggunakan protein penunjuk tegangan fluoresen [9]. Karena banyak jenis dinding sel bakteri bermuatan negatif, nanopartikel bermuatan positif dapat berinteraksi kuat dengan spektrum bakteri yang luas melalui interaksi elektrostatik.
Untuk memanfaatkan nanopartikel magnetik dan muatan negatif masing-masing bakteri untuk deteksi patogen yang cepat, kami merancang sistem untuk menangkap bakteri dalam konsentrasi rendah. Nanopartikel magnetik bermuatan positif dibuat oleh polietilenimin (PEI), yang terdiri dari gugus amina yang melimpah. Kemudian kami menyelidiki afinitas nanopartikel yang difungsikan PEI terhadap E. koli . Metode inovatif ini memberikan pengikatan bakteri yang efisien melalui interaksi elektrostatik.
Bahan dan Metode
Nanomaterial
Besi (III) klorida hidrat (FeCl3 ·6H2 O), amonium hidroksida (NH4 OH, 28 wt%), asam klorida (37 wt% larutan berair), etilen glikol, dan natrium asetat dibeli dari Perusahaan Reagen Shanghai (Cina). Tetraethyl orthosilicate (TEOS), (3-aminopropyl) triethoxysilane (APTES), dan fluorescein tetramethylrhodamine (TRITC) dibeli dari Sigma-Aldrich (AS). Poli(etilena imina) bercabang (PEI, 99%, Mw =10.000) dibeli dari Alfa Aesar. Semua larutan disiapkan menggunakan air deionisasi Milli-Q (18,2 MΩ cm pada resistivitas 25 °C).
Sintesis NP
Biaya3 O4 nanopartikel disiapkan oleh reaksi solvothermal [10]. Secara singkat, 0,081 g FeCl3 ·6H2 O dilarutkan dalam 30 mL etilen glikol di bawah pengadukan magnetik. Kemudian, 0,3 g asam poliakrilat (PAA) dan 1,8 g urea ditambahkan ke dalam larutan ini. Setelah diaduk selama 30 menit, larutan dipanaskan pada suhu 200 °C selama 12 jam dengan menggunakan autoklaf baja tahan karat berlapis Teflon. Ketika didinginkan sampai suhu kamar, produk hitam, yaitu inti nanopartikel magnetik, dikumpulkan oleh magnet. Dilanjutkan dengan pencucian dengan etanol dan air deionisasi masing-masing tiga kali, Fe3 O4 nanopartikel diperlakukan dengan 0,15 M HCl di bawah sonikasi selama 15 min dan kemudian dilapisi dengan silika melalui hidrolisis dan TEOS.
Untuk mempersiapkan nanopartikel magnetik fluoresen bermuatan negatif (NP−), kompleks APTES-TRITC (C33H44N3O6Si) pertama kali direaksikan dalam kondisi gelap semalaman dalam etanol. Kompleks tersebut kemudian dicangkokkan ke Fe3 O4 nanopartikel melalui reaksi antara APTES dan gugus hidroksil pada Fe3 O4 @SiO2 partikel nano. Selanjutnya, 30 μL TEOS ditambahkan dan direaksikan selama 24 h dalam gelap. Diikuti dengan pencucian dengan etanol dan air deionisasi setiap tiga kali, NP− fluoresen dihasilkan. Melalui modifikasi NP− dengan polikation polimer PEI, nanopartikel magnetik bermuatan positif (NP+) selesai.
Karakterisasi NP
Studi mikroskop elektron transmisi (TEM) dilakukan oleh TECNAI F
− 30
mikroskop elektron transmisi resolusi tinggi yang beroperasi pada 300 kV. Ukuran partikel dan potensi zeta NP ditentukan oleh seri Malvern Zeta Sizer Nano (Westborough, MA). Fluoresensi diperiksa dengan mikroskop confocal pemindaian laser Carl Zeiss LSM5 EXITER (Zeiss, Jena, Jerman).
Persiapan Bakteri
Strain gram negatif E. koli BL21 digunakan sebagai bakteri model. E. koli dibudidayakan dalam 100 mL media pertumbuhan Luria Broth [11]. Bakteri dikultur dalam inkubator termostatik pada 200 rpm, 37 °C selama 16 h. Selanjutnya, 100 μL kultur bakteri dihilangkan, diencerkan dengan medium 1 × 10
5
kali, dilapisi pada agar-agar, dan dikultur pada 37 °C selama 24 h. Jumlah unit pembentuk koloni dihitung. Sel bakteri yang tersisa dipanen dengan sentrifugasi pada 5000 rpm selama 5 menit, dicuci tiga kali dengan 1× PBS (10 mM, pH 7.4), dan diencerkan hingga konsentrasi sekitar 1 × 10
3
unit pembentuk koloni (CFU)/mL. Untuk pertimbangan keamanan, semua sampel bakteri ditempatkan dalam autoklaf pada 121 °C selama 20 menit untuk membunuh bakteri sebelum dibuang dan semua peralatan gelas yang kontak dengan bakteri disterilkan sebelum dan sesudah digunakan.
Eksperimen Penangkapan Bakteri
Semua studi penangkapan batch dilakukan dalam buffer PBS 1x yang disterilkan. Empat puluh mikroliter NP (1 μg/μL) didispersikan dalam larutan garam steril di bawah ultrasonikasi selama 10 mnt, dan kemudian 1 mL larutan bakteri (kira-kira 10
3
CFU/mL) ditambahkan ke dalam suspensi. Setelah inkubasi 10 menit, bakteri yang terikat NP ditangkap melalui magnet permanen ke dinding vial, dan bakteri bebas dihilangkan dengan larutan pencuci. Bakteri yang ditangkap dilepaskan dengan melepas magnet dan disuspensikan kembali dalam PBS. Untuk analisis mikroskopis, alikuot bakteri disebarkan ke slide dan diwarnai dengan Hema-3 (Fisher Diagnostics). Untuk analisis imunofluoresensi, alikuot bakteri disebarkan ke slide dan diwarnai dengan 4′-6-diamidino-2-phenylindole (DAPI).
Efisiensi Penangkapan Bakteri NP pada Konsentrasi Berbeda
Satu mililiter suspensi bakteri (kira-kira 2 × 10
2
CFU/mL) diinkubasi dengan jumlah yang berbeda (5, 10, 20, 30, 40, 50, 75, dan 100 μg/mL) NP+ atau NP− selama 10 min. Setelah pemisahan magnetik oleh nanopartikel, larutan total kemudian diambil sampelnya dan dianalisis konsentrasi bakterinya melalui metode penghitungan pelat. Efisiensi penangkapan bakteri dari NP diuji dengan menghitung jumlah CFU pada pelat LB-agar.
Kemampuan NP untuk Menangkap Bakteri pada Konsentrasi Rendah
Empat puluh mikrogram NP+ atau NP− diinkubasi dengan 1 mL suspensi bakteri pada konsentrasi yang sangat rendah (10 dan 10
2
CFU/mL). Setelah pemisahan magnetik oleh nanopartikel, larutan total kemudian diambil sampelnya dan dianalisis konsentrasi bakterinya melalui metode penghitungan pelat. Efisiensi penangkapan bakteri dari NP diuji dengan menghitung jumlah CFU pada pelat LB-agar.
Analisis Statistik
Hasil dinyatakan sebagai mean ± standar deviasi (SD) seperti yang ditunjukkan pada legenda gambar. Analisis varians dua arah (ANOVA) dengan analisis hoc yang tepat dihitung menggunakan perangkat lunak GraphPad Prism dengan P nilai < 0,05 dianggap signifikan secara statistik.
Hasil
Karakterisasi NP Magnetik
Diagram skematik untuk persiapan nanopartikel komposit magnetik bermuatan permukaan ditampilkan pada Gambar. 1. Fe3 O4 nanopartikel terkonjugasi dengan APTES untuk membentuk lapisan tipis SiO2 cangkang pada permukaan nanopartikel pada reaksi dengan TEOS dan NH4 OH. Untuk memvisualisasikan dan mengukur sel yang ditangkap secara langsung, kompleks APTES-TRITC awalnya direaksikan, diikuti dengan pencangkokan ke permukaan Fe3 O4 @silika komposit melalui reaksi sol-gel klasik. Gugus SiOH yang melimpah mengatur keseluruhan permukaan produk ini, menunjukkan muatan permukaan negatif yang kuat, yaitu nanopartikel magnetik bermuatan negatif (NP−). Untuk nanopartikel magnetik bermuatan positif (NP+), molekul PEI digunakan untuk menutupi dan memodifikasi permukaan NP−. Produk yang dimodifikasi menunjukkan muatan permukaan positif yang kuat karena keberadaan gugus amina yang melimpah.
Desain nanopartikel. Diagram skematis yang menunjukkan desain nanopartikel komposit superparamagnetik (NP) bermuatan permukaan, fluoresen,
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2a, TEM menunjukkan bahwa nanopartikel komposit magnetik memiliki diameter 450 nm, yang terdiri dari SiO2 yang seragam. lapisan (ukuran 60 nm). Hamburan cahaya dinamis (DLS) partikel pada Gambar 2b menampilkan distribusi ukuran yang sempit dengan diameter rata-rata yang meningkat setelah fungsionalisasi permukaan. Ukuran maksimum nanopartikel komposit dengan muatan positif dan negatif masing-masing adalah 620 dan 700 nm. Nanopartikel yang diukur dengan DLS biasanya lebih besar daripada yang diukur dengan TEM. Hal ini karena ukuran yang dinilai DLS dipengaruhi oleh gerak Brown dan tergantung pada suhu lingkungan, radius dinamis nanopartikel, dan tingkat aglomerasi nanopartikel yang dipicu oleh lingkungan statis melalui terjadinya konflik [12]. Gambar 2c menunjukkan distribusi potensial zeta dari nanopartikel negatif dan positif. Dalam air deionisasi (pH 7.0), potensi zeta dari NP− dan NP+ masing-masing adalah 26.6 mV dan + 28.1 mV. Ketergantungan pH dari potensi zeta untuk NP+ digambarkan dalam file tambahan 1:Gambar S1. Hasil ini menunjukkan bahwa nanopartikel bermuatan permukaan terdispersi dengan baik dalam larutan berair dalam kondisi netral, yang dapat diterapkan untuk penangkapan sel.
Karakterisasi nanopartikel. a Transmisi mikroskop elektronik (TEM) gambar nanopartikel bermuatan positif (NP+) dan nanopartikel bermuatan negatif (NP−). b Ukuran hamburan cahaya dinamis dan distribusi NP. c Distribusi NP potensial Zeta
Kemampuan NP Magnetik untuk Menangkap E. koli
Gambar 3 menunjukkan prosedur eksperimental umum penangkapan bakteri. NP dicampur dengan larutan bakteri dan diinkubasi pada suhu kamar selama 10 menit. Selanjutnya, kami menggunakan magnet permanen untuk menangkap bakteri "bermagnet" (partikel nano magnetik yang terikat pada permukaan sel) ke dinding tabung. Setelah menghilangkan larutan yang tersisa dan mencuci agregat dengan PBS (dengan magnet di luar), kami memindahkan agregat ke slide untuk analisis mikroskopis. Seperti yang ditunjukkan dalam skema, NP+ memberikan respons elektrostatik yang cukup untuk memperkaya E dengan cepat. koli . Sebaliknya, bakteri dihilangkan dengan membilas PBS dalam percobaan NP−.
Ilustrasi tata cara penangkapan bakteri. E. koli dalam suspensi masing-masing dicampur dengan NP+ dan NP−, diikuti dengan inkubasi 10 menit. Bakteri “bermagnet” tertarik ke dinding vial dengan magnet. Setelah larutan sisa dihilangkan, bakteri ditangkap dengan NP, dicuci menggunakan PBS, dan dihitung dari jumlah koloni bakterinya
Gambar optik untuk nanopartikel ditunjukkan pada Gambar 4. Gambar optik NP− menunjukkan partikel monodisperse dan terdistribusi secara merata. Namun, NP+ cenderung menggumpal. Distribusi ukuran NP+ jelas lebih lebar daripada NP−. Hasil ini menunjukkan bahwa NP+ dan NP− memiliki pola interaksi yang sama sekali berbeda dengan E. koli . Untuk menyelidiki lebih lanjut afinitas bakteri NP+, lokalisasi NP+ di E. koli diperiksa menggunakan analisis fluoresensi. Gambar 5a menunjukkan bahwa menangkap E. koli positif untuk DAPI (warna biru) dan TRITC (warna merah). Untuk mengkonfirmasi dengan jelas afinitas NP+ untuk bakteri, teknologi TEM digunakan. Pada Gambar. 5b, sejumlah NP+ diamati berkumpul di dinding sel bakteri. Hasil ini menunjukkan bahwa NP+ memiliki afinitas yang kuat terhadap bakteri.
Perbandingan E. koli kapasitas pengikatan NP+ dan NP−. Gambar kiri adalah bidang kontras fase bakteri yang mengikat dengan NP+. Gambar kanan hanya memiliki nanopartikel, menunjukkan bahwa NP− tanpa kapasitas mengikat ke E. koli sel
Gambar fluoresen dan TEM dari E. koli berikatan dengan NP+. a Panel atas menunjukkan gambar fluoresen E. koli pengikatan sel dengan NP+. DAPI digunakan untuk mewarnai inti sel. TRITC diberi label dalam NP. b Panel bawah adalah gambar TEM representatif yang menunjukkan NP+ dan E. koli kompleks
Deteksi Konsentrasi Rendah E. koli
Untuk lebih mengkarakterisasi dinamika bakteri dan interaksi NP+, kami menginkubasi E. koli pada bilangan konstan (2 × 10
2
CFU/mL) dengan berbagai konsentrasi NP mulai dari 5 hingga 100 μg/mL. Bakteri yang terikat NP kemudian ditangkap dan dipisahkan secara magnetis. Efisiensi penangkapan magnet bakteri oleh NP+ dan NP− diplot seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 6. Jumlah E. koli ditangkap oleh NP− hanya 12% bahkan pada konsentrasi tinggi 100 μg/mL. Berbeda dengan NP−, NP+ menunjukkan kapasitas penangkapan bakteri yang signifikan dan mencapai 81% efisiensi penangkapan dengan 40 μg/mL (P < 0,001). Seperti yang dapat dilihat dari pelat LB-agar, peningkatan koloni bakteri dengan NP+ tergantung dosis ditunjukkan.
Menangkap efisiensi E. koli oleh NP+ atau NP− pada berbagai konsentrasi yang ditunjukkan. Gambar kiri adalah foto pelat LB-agar yang dilapisi dengan E. koli ditangkap oleh NP+ dan NP−. Gambar kanan menunjukkan efisiensi penangkapan bakteri NP pada konsentrasi berbeda yang ditunjukkan. E. koli (2 × 10
2
CFU dalam 1 mL larutan PBS) tanpa inkubasi NP dihitung sebagai 100% dan berfungsi sebagai kontrol. *P < 0,05, **P < 0.01, ***P < 0.001
Untuk mengkonfirmasi afinitas NP+ untuk E. koli pada konsentrasi sangat rendah, kami mencampur 40 μg NP dengan 1 ml larutan PBS yang hanya mengandung 10 dan 100 CFU E. koli . Gambar 7 menunjukkan foto koloni yang dihasilkan pada pelat agar untuk semua sampel. Seperti yang diharapkan, NP+ memang menangkap E. koli pada konsentrasi yang sangat rendah, sedangkan koloni bakteri tidak terlihat jelas pada pelat yang menggunakan NP−. Beberapa koloni di piring mungkin dikaitkan dengan afinitas non-spesifik nanopartikel. Analisis lebih lanjut menunjukkan bahwa lebih dari 90% efisiensi penangkapan bakteri diperoleh pada konsentrasi sangat rendah (10 dan 100 CFU/mL) menggunakan NP+. Sebaliknya, efisiensi penangkapan kurang dari 4% dengan NP− pada kondisi yang sama dan memiliki perbedaan yang signifikan (P < 0,001). Hasil ini menunjukkan NP+ memiliki afinitas yang kuat untuk bakteri, yang dapat dijelaskan dengan gaya tarik elektrostatik. Untuk menyelidiki sifat penangkapan bakteri spektrum luas, kami menggunakan tiga bakteri gram positif (Bacillus subtilis , Staphylococcus aureus , dan Lactococcus lactis ) sebagai model. Seperti yang diilustrasikan dalam File tambahan 1:Gambar S2, NP+ memiliki kapasitas adsorpsi yang lebih tinggi untuk basil (E. coli dan B. subtilis ) daripada stafilokokus (S. aureus ) dan streptokokus (L. lactis ). Selain itu, kami juga menemukan bahwa molekul bermuatan negatif, seperti 3-bromopiruvat (3-BP) dan DNA, dapat mengganggu efek penangkapan bakteri. E.coli yang mati tidak valid untuk sistem tersebut (File tambahan 1:Gambar S3).
Menangkap efisiensi E. koli oleh NP+ atau NP− pada konsentrasi yang sangat rendah. Gambar kiri adalah foto pelat LB-agar yang dilapisi dengan E. koli ditangkap oleh NP+ dan NP−. Gambar kanan menunjukkan E. koli menangkap efisiensi NP (40 μg/mL) dengan konsentrasi bakteri yang sangat rendah. E. koli (10 dan 100 CFU dalam 1 mL larutan PBS) tanpa inkubasi NP dihitung sebagai 100% dan berfungsi sebagai kontrol. ***P < 0.001
Diskusi
Diketahui bahwa kedua bakteri gram negatif (seperti, E.coli ) dan bakteri gram positif (seperti B. subtilis ) jauh lebih mudah berinteraksi dengan partikel bermuatan positif daripada partikel bermuatan negatif melalui gaya tarik elektrostatik [13, 14]. Ini juga ditemukan dalam penelitian kami. Satu keuntungan dalam sistem penangkapan kami adalah bahwa nanopartikel yang difungsikan PEI memiliki lebih banyak gugus amina, yang mampu menangkap bakteri pada konsentrasi yang sangat rendah. Sampai saat ini, ada beberapa pengujian umum dan memuaskan yang dapat mendeteksi bakteri pada konsentrasi kurang dari 10
2
CFU/mL tanpa pra-pengkayaan bakteri melalui proses kultur. Studi ini menampilkan pengujian sederhana yang menggunakan nanopartikel magnetik elektrik untuk menangkap dan mendeteksi bakteri gram negatif (organisme memiliki membran sitoplasma, dinding sel, dan membran luar yang utuh) dalam 1 jam pada konsentrasi 10 CFU/mL.
Dalam percobaan kami, kami menemukan bahwa muatan permukaan NP dapat mempengaruhi efisiensi penangkapan bakteri. Di sini, efek muatan pada permukaan NP pada efisiensi penangkapan bakteri dipelajari menggunakan E.coli sebagai bakteri model. Ketika NP+ digunakan dalam uji penangkapan, mereka menunjukkan kemampuan adsorpsi bakteri yang efisien. Efisiensi penangkapan bakteri meningkat dengan dosis NP+. Mikroskop TEM menunjukkan agregat makroskopik yang terdiri dari nanopartikel dan sel bakteri. Sebaliknya, NP−, bahkan pada konsentrasi tinggi, menunjukkan kemampuan menangkap bakteri yang rendah. Secara keseluruhan, pengamatan ini menunjukkan bahwa NP+ memiliki kemampuan menangkap yang jauh lebih tinggi daripada NP−.
Meskipun bakteri gram positif dan gram negatif memiliki perbedaan dalam struktur membrannya, kebanyakan dari mereka memiliki muatan negatif ketika dibudidayakan pada nilai pH fisiologis [15, 16]. Muatan permukaan sel sel bakteri telah ditandai dengan elektrostatik interaksi kromatografi (ESIC) [17]. Dinding sel pada bakteri gram positif terutama terdiri dari lapisan tebal peptidoglikan, yang tertanam asam teikoat. Di sisi lain, bakteri gram negatif memiliki lapisan lipopolisakarida di permukaan luar diikuti oleh lapisan tipis peptidoglikan. Asam teikoat dan lipopolisakarida memberikan muatan negatif ke permukaan sel bakteri [18]. Sebelumnya, nanopartikel perak bermuatan positif (AgNPs) menunjukkan efektivitas yang luar biasa terhadap mikroorganisme, termasuk E. koli [19]. Mereka menemukan bahwa partikel yang lebih kecil ditemukan memiliki aktivitas antibakteri yang lebih besar. Kami menganggap bahwa partikel yang lebih besar mungkin memiliki manfaat yang berbeda dari daya serap bakteri. Pertama, partikel yang lebih besar sulit mencapai isi inti sel sehingga menyebabkan toksisitas pada bakteri. Kedua, mereka dapat memberikan luas permukaan yang lebih besar dan karena itu interaksi bakteri yang lebih kuat. Oleh karena itu, kami merancang dan menerapkan nanopartikel bermuatan positif yang lebih besar sebagai agen "spons" untuk menangkap bakteri.
Kesimpulan
Kesimpulannya, dengan nanopartikel magnetik PEI, kami telah mendemonstrasikan pengujian sederhana dan cepat untuk memungkinkan E. koli untuk ditangkap dan dianalisis. Arsip profil bakteri optik dan TEM yang ada memungkinkan identifikasi bakteri yang ditangkap dengan mudah. Pemulihan tinggi yang diberikan oleh nanopartikel magnetik bermuatan positif akan memungkinkan deteksi strain bakteri lain pada konsentrasi yang sangat rendah.
