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Biosensors with vancomycin and polymetallic metal–organic frameworks for colorimetric-fluorescent dual-mode detection and sterilization of bacteria
Journal of Hazardous Materials ( IF 12.2 ) Pub Date : 2024-11-19 , DOI: 10.1016/j.jhazmat.2024.136582 Wei Chen, Xiayu Peng, Lichao Kang, Shengnan Dong, Jian Zhang, Yunfeng Zhao, Fengxia Sun
Journal of Hazardous Materials ( IF 12.2 ) Pub Date : 2024-11-19 , DOI: 10.1016/j.jhazmat.2024.136582 Wei Chen, Xiayu Peng, Lichao Kang, Shengnan Dong, Jian Zhang, Yunfeng Zhao, Fengxia Sun
The development of a versatile platform for bacterial assay and elimination is urgently needed due to the danger that bacteria pose to human life. Here, we synthesized a trimetallic deposition and horseradish peroxidase (HRP)-embedded porous coordination network-224 hybrid nanozymes (PCN-224@AuPdPt@HRP) with outstanding peroxidase activity and fluorescence quenching ability. On this basis, we designed a dual recognition strategy-driven colorimetric-fluorescence dual-mode detection platform using Listeria monocytogenes as a pattern analyte. The platform consisted of an aptamer-modified PCN-224@AuPdPt@HRP (PCN-224@AuPdPt@HRP@Aptamer) specifically recognizing Listeria monocytogenes and vancomycin-coated 96-well plates. In the presence of vancomycin, which has the ability to recognize and inactivate gram-positive bacteria, the significant peroxidase activity of PCN-224@AuPdPt@HRP@Aptamer in the precipitate was able to catalyze the color change of the substrate by H2O2. Meanwhile, the residual PCN-224@AuPdPt@HRP@Aptamer in the supernatant was able to change the fluorescence of fluorescein-labeled deoxyribonucleic acid (FAM-DNA). In summary, this paper presents a multifunctional platform capable of detecting and eliminating residual bacteria in real environments. This strategy is expected to facilitate the development of multifunctional biosensors based on metal–organic framework probes and also provide environmental health.
中文翻译:
含万古霉素和多金属-有机框架的生物传感器,用于细菌的比色-荧光双模式检测和灭菌
由于细菌对人类生命构成危险,迫切需要开发一种用于细菌检测和消除的多功能平台。在这里,我们合成了一种三金属沉积和辣根过氧化物酶 (HRP) 包埋的多孔配位网络-224 杂交纳米酶 (PCN-224@AuPdPt@HRP),具有出色的过氧化物酶活性和荧光猝灭能力。在此基础上,我们设计了一个以单核细胞增生李斯特菌为模式分析物的双识别策略驱动的比色荧光双模式检测平台。该平台由特异性识别单核细胞增生李斯特菌的适配体修饰的 PCN-224@AuPdPt@HRP (PCN-224@AuPdPt@HRP@Aptamer) 和万古霉素包被的 96 孔板组成。在具有识别和灭活革兰氏阳性菌能力的万古霉素存在下,沉淀物中 PCN-224@AuPdPt@HRP@Aptamer 的显着过氧化物酶活性能够催化 H2O2 改变底物的颜色。同时,上清液中残留的 PCN-224@AuPdPt@HRP@Aptamer 能够改变荧光素标记的脱氧核糖核酸 (FAM-DNA) 的荧光。综上所述,本文提出了一个能够检测和消除真实环境中残留细菌的多功能平台。该策略有望促进基于金属有机框架探针的多功能生物传感器的开发,并提供环境健康。
更新日期:2024-11-19
中文翻译:
含万古霉素和多金属-有机框架的生物传感器,用于细菌的比色-荧光双模式检测和灭菌
由于细菌对人类生命构成危险,迫切需要开发一种用于细菌检测和消除的多功能平台。在这里,我们合成了一种三金属沉积和辣根过氧化物酶 (HRP) 包埋的多孔配位网络-224 杂交纳米酶 (PCN-224@AuPdPt@HRP),具有出色的过氧化物酶活性和荧光猝灭能力。在此基础上,我们设计了一个以单核细胞增生李斯特菌为模式分析物的双识别策略驱动的比色荧光双模式检测平台。该平台由特异性识别单核细胞增生李斯特菌的适配体修饰的 PCN-224@AuPdPt@HRP (PCN-224@AuPdPt@HRP@Aptamer) 和万古霉素包被的 96 孔板组成。在具有识别和灭活革兰氏阳性菌能力的万古霉素存在下,沉淀物中 PCN-224@AuPdPt@HRP@Aptamer 的显着过氧化物酶活性能够催化 H2O2 改变底物的颜色。同时,上清液中残留的 PCN-224@AuPdPt@HRP@Aptamer 能够改变荧光素标记的脱氧核糖核酸 (FAM-DNA) 的荧光。综上所述,本文提出了一个能够检测和消除真实环境中残留细菌的多功能平台。该策略有望促进基于金属有机框架探针的多功能生物传感器的开发,并提供环境健康。