Nanozyme zum Nachweis lebensmittelbedingter Krankheitserreger

Lebensmittelbedingte Pathogene sind Bakterien, Viren, Parasiten und einige Pilze, die lebensmittelbedingte Erkrankungen verursachen, insbesondere Escherichia coli, Listeria, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter sakazakii, Shigella, Salmonella und Norovirus. Durch lebensmittelbedingte Pathogene verursachte Kontaminationen haben weltweit Aufmerksamkeit erregt. Der Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) ist eine der am häufigsten eingesetzten Methoden zum Nachweis solcher Kontaminanten.

Der Einsatz von Nanozymen anstelle natürlicher biologischer Enzyme kann die Nachteile der Anwendung biologischer Enzyme wirksam vermeiden, die Sensitivität, Stabilität und Effizienz verbessern und die Kosten senken. Creative Enzymes bietet Nanozyme sowie detaillierte Protokolle zum Nachweis lebensmittelbedingter Pathogene an.

Analyse von Escherichia coli mit Nanozymen

• Escherichia coli ist ein pathogener Erreger, der die menschliche Gesundheit erheblich gefährdet.
• Creative Enzymes entwickelt eine laterale Immunochromatographie mit Pd-/Pt-nanozymmarkierten Antikörpern auf Basis eines Doppelantikörper-Sandwich-Assays. Das Pd-/Pt-Nanozym weist eine ausgezeichnete peroxidaseähnliche Aktivität auf und kann die H₂O₂-TMB-Farbreaktion effizient katalysieren, wodurch die Nachweisempfindlichkeit signifikant verbessert wird.
• Nach demselben Doppelantikörper-Sandwich-Prinzip verwenden wir Pt-/Au-Nanozyme als Antikörpermarker, um die Oxidation von TMB durch H₂O₂ zu katalysieren und so die Visualisierung von E. coli mittels Immunochromatographie zu ermöglichen.

Abb. 1 Schematisches Prinzip dieses neuartigen Multi-Readout- und markierungsfreien LFIA zum Nachweis von E. coli. (Wang Z, et al., 2020)

• Darüber hinaus stellen wir modifizierte Preußisch-Blau-Nanozyme her. Diese werden als katalytische Amplifikationssonde für das H₂O₂-TMB-Farbsignal sowie als spezifisches Erkennungsmaterial eingesetzt, um eine Sandwich-Struktur für die visuelle Analyse von E. coli zu bilden. Die oben beschriebenen Nachweismethoden sind einfach in der Durchführung und erfordern keine Vorbehandlung wie Bakterienkultur oder Nukleinsäureextraktion, wodurch ein schnelles Vor-Ort-Screening von Pathogenen ermöglicht wird.

Analyse von Listeria mit Nanozymen

• Listeria monocytogenes gehört zu den häufigsten und tödlichsten lebensmittelbedingten Pathogenen und verursacht Infektionen des Nerven- und Immunsystems.

Abb. 2 Schematische Darstellung der Herstellung von Fe₃O₄-NPC (A), des Prinzips des Fe₃O₄-NP-basierten Biosensors (B) sowie des durch Fe₃O₄-NPC katalysierten Signalverstärkungs-Biosensors (C). (Zhang L, et al., 2016)

• Wir konzipieren und synthetisieren einen Fe₃O₄-magnetischen Nanopartikel-Cluster (NPC) mit peroxidaseähnlicher Aktivität. Der Listeria-Gehalt in den Proben wird mittels kolorimetrischem Sandwich-Assay bestimmt, wobei mit Nanozymen gekoppelte Aptamere verwendet werden. Diese Methode zeigt eine hohe katalytische Aktivität gegenüber H₂O₂-TMB und kann effektiv als Signalverstärkungssonde eingesetzt werden, um Sensitivität und Spezifität zu erhöhen.
• Wir entwickeln zudem einen kolorimetrischen Sensor auf Basis von Ag-Nanozymen zur Steuerung der Aggregationsmorphologie von Au-Nanopartikeln. Aptamer-modifizierte magnetische Beads und antikörpermodifizierte Ag-Nanozyme wurden eingesetzt, um Listeria einzufangen und eine Sandwich-Struktur zu bilden. In Kombination mit magnetischen Separationstechniken ermöglicht dies eine präzise Bestimmung von Listeria in Proben.

Creative Enzymes bietet Kunden weltweit schnelle Bearbeitungszeiten und hochwertige Dienstleistungen zu wettbewerbsfähigen Preisen. Unsere fortschrittliche Technologieplattform kann unsere Kunden dabei unterstützen, den Forschungsprozess in hoher Qualität und ausreichender Kapazität abzuschließen. Wenn Sie an unseren Dienstleistungen interessiert sind oder Fragen haben, können Sie uns gerne kontaktieren oder eine Online-Anfrage stellen.