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Enregistrement W4285397861 · doi:10.1149/ma2022-01532190mtgabs

Development of a Low-Cost Lateral Flow Assay for Rapid Detection of Vibrio Cholerae

2022· article· en· W4285397861 sur OpenAlexaff
Jonathan Mayry, Rebecca Mac, Michelle Huynh, Sushanta K. Mitra

Notice bibliographique

RevueECS Meeting Abstracts · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueVibrio bacteria research studies
Établissements canadiensUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésVibrio choleraeCholeraMicrobiologyDetection limitAptamerChromogenicVirologyBiologyBacteriaChemistryChromatographyMolecular biology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Cholera is an acute, often fatal diarrheal disease that primarily affects areas with poor sanitation and unclean water. Cholera is caused by toxigenic strains of Vibrio cholerae (V. cholerae), which cause the body to rapidly dehydrate upon colonizing the intestine. The WHO estimates that 2.9 million people contract cholera each year, resulting in approximately 95000 deaths [1]. Current methods for detection of V. cholerae are either inferential (detection of fecal coliforms or monitoring weather patterns) or diagnosed after an infection (stool tests) [2]. Even methods that have been developed for direct detection of V. cholerae fall short of detecting environmental concentrations of the bacterium (10-104 CFU/mL) [3]; a lateral flow assay (LFA) using gold nanoparticle-labelled antibodies for the simultaneous detection of O1 and O139 strains of V. cholerae achieved a limit of detection of 108 CFU/mL for O1 and 107 CFU/mL for O139 [4]. The current work aims to develop an LFA for the detection of V. cholerae at environmental conditions in drinking water under limited resource settings. By incorporating novel aptamers as antigen detecting agents, carbon nanoparticles as colorimetric indicators, and N-acetylglucosamine (GlcNAc)–a known chemoattractant for V. cholerae –in the sample pad, the limit of detection will be improved without the need for lengthy preprocessing steps or costly reagents. The antigen detection agent employed in the LFA is the aptamer V.ch27 which was identified by Mojarad and Gargaria [5]. This aptamer was shown to have a favourable secondary structure at 21°C and high binding affinity to the surface of V. cholerae bacteria. Aptamers are a synthetic alternative to conventionally used antibodies for this application. They exhibit specificities comparable to those of monoclonal antibodies, are cheaper to synthesize, and can be easily immobilized to surfaces via biotin-avidin complexing. Amorphous carbon nanoparticles (ACNPs) were chosen as the colorimetric indicator for the assay due to their strong black color and low cost [6]. For instance, carbon nanoparticles have shown a 100-fold decrease in the limit of detection for dengue fever antigen when compared to gold nanoparticles [7]. The ACNPs were synthesized by collecting the soot from burning candles followed by size selection by centrifugation, as previously described Zhang et al [8]. The chemotaxis of V. cholerae to GlcNAc is well documented in literature [9]. The sample pad of the LFA contains a GlcNAc solution which diffuses into the water sample. V. cholerae swim up the GlcNAc concentration gradient and accumulate in high concentrations at the sample pad. This in turn results in a high concentration of analyte entering the assay, and consequently, a greater signal intensity. Previous studies have shown that chemotaxis can be exploited to collect nearly all of the bacteria in a 100 mL water sample [10,11]. The fabricated LFA device will provide a rapid, accessible, and low-cost platform for V. cholerae detection in the water sources available to rural and low-income communities, without the need for technical training or well-established laboratory infrastructure. Successful implementation of the device will result in the overall reduction of global deaths due to cholera, as well as provide the framework for future preventative initiatives aimed towards cholera outbreak prediction and monitoring. References [1] “Cholera: The Forgotten Pandemic,” World Health Organization, 22-Oct-2018. [Online]. Available: https://www.who.int/cholera/the-forgotten-pandemic/en/ . [Accessed: 14-Nov-2020]. [2] https://link-springer-com.proxy.lib.uwaterloo.ca/chapter/10.1007%2F978-3-319-38884-7_15 [3] S. Schauer, et al., Applied and Environmental Microbiology, vol. 78, no. 20, pp. 7369–7375, Oct. 2012. [4] C. Y. Yu et al., Journal of Microbiological Methods, vol. 86, no. 3, pp. 277–282, Sep. 2011. [5] A. E. Mojarad and S. L. Mousavi Gargaria, Iranian Journal of Microbiology, vol. 12, no. 4, pp. 263–272, Aug. 2020. [6] E. M. Linares et al.,, J. Immunol. Methods, vol. 375, no. 1-2, pp. 264-270, Jan. 2012. [7] J. D. Bishop et al. Royal Soc. Chem., vol. 19, pp. 2486-2499., Apr. 2019. [8] X. Zhang et al., J. Agric. Food. Chem, vol. 65, no. 35, pp. 8063-8071, Aug. 2017. [9] G. Reddi et al., Plos One, vol. 13, no. 7, Jul. 2018. [10] X. Ling and S. Roseman, PNAS, vol. 101, no. 2, pp. 627-631, Jan. 2004 [11] S. Dasgupta, N. S. K. Gunda, and S. K. Mitra, Environmental Science: Water Research & Technology, vol. 2, pp. 931-941, 2016.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,007

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,002

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,017
Tête enseignante GPT0,264
Écart entre enseignants0,247 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations3
Publié2022
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Résumé présentoui

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