Het nanotagsysteem richt zich op bacteriële celoppervlakken en losjes gebonden extracellulaire materialen. Beelden werden verkregen door transmissie -elektronenmicroscopie van bacteriën die eerder zijn geïncubeerd met AuNP@cona en gekleurd met uranylacetaatoplossing. A, B B. subtilis; C, D E. Coli; E, F M. Fortuitum. Credit: Goudbulletin (2025). Doi: 10.1007/s13404-025-00367-9
In een studie gepubliceerd in de Goudbulletin journal by a group of researchers from the Center for Applied Physics and Advanced Technology (CFATA) and National School of Higher Education (ENES), Leon, both from the National Autonomous University of Mexico (UNAM), Mexico, proposes the use of glycan-targeting nanoparticles, namely gold nanoparticles encapsulated with Concanavalin A (lectin), for the detection of bacteria using label-free, Oppervlakte-verbeterde Raman-spectroscopie (SERS).
Bacteriële infecties vormen een van de belangrijkste bedreigingen voor de volksgezondheid, vooral vanwege de toename van drugsresistente stammen. Snelle, precieze en goedkope methoden zijn nodig om ziekten veroorzaakt door infecties te detecteren of te behandelen. In dit werk onderzoeken onderzoekers het gebruik van Raman -spectroscopie voor detectiedoeleinden.
Raman -spectroscopie is een onvermijdelijk hulpmiddel geworden in biomedicine omdat het niet -destructieve, snelle en betrouwbare analyse van specifieke structuren mogelijk maakt. Onder een interessante variatie kunnen gouden nanodeeltjes worden toegevoegd om Raman -signalen aanzienlijk te verbeteren, een fenomeen als gevolg van nanogold elektromagnetische kenmerken.
Cellen, weefsels en micro-organismen vertonen echter veel chemische verbindingen op hun oppervlakken, waardoor de ontwikkeling van op Raman gebaseerde sensoren extreem moeilijk is.
In dit werk hebben we gefunctionaliseerde gouden nanodeeltjes met concanavaline A, een eiwit specifiek bindend aan glucose en mannose. Hoewel deze twee suikers vaak worden aangetroffen in bacteriële celoppervlakken, komen de complexe structuren waaraan ze worden bevestigd vaak overeen met zeer soortspecifieke glycanen. Daarom kunnen de suikerbindende gouden nanodeeltjes het mogelijk maken om Raman-signalen te verbeteren, voornamelijk van die zeer specifieke glycanen.
Onze aanpak maakte een proof of concept door de functionele deeltjes toe te voegen aan drie verschillende bacteriële monsters, Escherichia coli, Bacillus subtilis en Mycobacterium fortuitum, vóór Raman -analyse.
Zoals verwacht, werden nanodeeltjes gemakkelijk bevestigd aan componenten van bacteriële celoppervlak en konden verschillende Raman -spectra uit elke stam worden verkregen. Niettegenstaande is nu een grote verscheidenheid aan lectines beschikbaar, waardoor nieuwe mogelijkheden worden geopend voor het zoeken naar detectiemethoden in andere biomedische toepassingen. De gerapporteerde benadering wordt nu beoordeeld op microbiële detectie in real-world monsters.
Dit verhaal maakt deel uit van Science x dialoogvensterwaar onderzoekers bevindingen kunnen rapporteren uit hun gepubliceerde onderzoeksartikelen. Bezoek deze pagina Voor informatie over het dialoogvenster Wetenschap X en hoe u kunt deelnemen.
Meer informatie:
Ravichandran Manisekaran et al, concanavaline a-gefunctionaliseerde nanogold-een glycan-tag voor oppervlakte verbeterde Raman-spectroscopie, Goudbulletin (2025). Doi: 10.1007/s13404-025-00367-9