Evaluation of Whole Cell Biosensors for Usability in On-site Detection of Two Major Classes of Antibiotics in Agricultural Soil and Water
Notice bibliographique
Résumé
Human health is heavily influenced by the environment. In recent years, the contamination of soil and water by antibiotics has become a major public health issue. This is because of the selective pressure from antibiotics in the environment that results in the proliferation of antibiotic-resistant bacteria. A major contributor to the emergence of antibiotic resistance is the indiscriminate use of antibiotics in the agriculture and medical industry, followed by insufficient antibiotic-removal treatment of wastewater from these industries, resulting in the antibiotic accumulation in the environment. Limiting the use of antibiotics must be followed by extensive surveillance to track antibiotic residue levels in agricultural soil and water samples. In recent years, there has been a growing interest in the use of whole cell biosensors to monitor levels of antibiotics in agricultural samples; this is because whole cell biosensors are portable, cheaper, and simpler to operate and interpret compared to traditional methods of antibiotic detection. This review article compares the potential of existing β-lactam and tetracycline whole cell biosensors for on-site analysis of agricultural soil and water samples based on practicality, performance, robustness, and range of detection. Despite the lack of data regarding the performance of these biosensors under varying pH and temperature conditions, this review weighs the benefits and drawbacks of each biosensor to determine a promising candidate for use in on-site detection of β-lactams and tetracyclines. Of the β-lactam biosensors examined, only a Bacillus subtilis-based biosensor was able to detect β-lactams in water samples with high sensitivity and specificity while producing a strong and stable signal. However, this biosensor was not tested in soil samples, has a relatively long response time, and requires a spectrophotometer to view the signal. Engineering the reporter gene to produce a colorimetric signal will increase its potential in on-site detection. Of the tetracycline biosensors examined, a compact paper strip biosensor was found to be sensitive and highly practical when tested in both soil and water samples. Thus, we determined it to be the best candidate for on-site detection. This biosensor, however, also suffers from relatively lengthy response times. The realization of these biosensors as tools for antibiotic surveillance depends on further experimentation using on-site samples.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,008 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».