Bacteria Detection at a Single-Cell Level through a Cyanotype-Based Photochemical Reaction
Dietvorst, Jiri (Institut de Microelectrònica de Barcelona)
Ferrer-Vilanova, Amparo (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
Iyengar, S. N. (Kungl. Tekniska högskolan (Estocolm (Suècia))
Russom, Aman (Kungl. Tekniska högskolan (Estocolm (Suècia))
Vigués, Núria (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Genètica i de Microbiologia)
Mas Gordi, Jordi (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Genètica i de Microbiologia)
Vilaplana, Lluïsa (Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina)
Marco, María Pilar (Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina)
Guirado López, Gonzalo (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
Muñoz Berbel, Xavier (Institut de Microelectrònica de Barcelona)

Date:	2021
Abstract:	The detection of living organisms at very low concentrations is necessary for the early diagnosis of bacterial infections, but it is still challenging as there is a need for signal amplification. Cell culture, nucleic acid amplification, or nanostructure-based signal enhancement are the most common amplification methods, relying on long, tedious, complex, or expensive procedures. Here, we present a cyanotype-based photochemical amplification reaction enabling the detection of low bacterial concentrations up to a single-cell level. Photocatalysis is induced with visible light and requires bacterial metabolism of iron-based compounds to produce Prussian Blue. Bacterial activity is thus detected through the formation of an observable blue precipitate within 3 h of the reaction, which corresponds to the concentration of living organisms. The short time-to-result and simplicity of the reaction are expected to strongly impact the clinical diagnosis of infectious diseases.
Grants:	Fundació la Marató de TV3 2018-201825-30-31 European Commission 675412 Agencia Estatal de Investigación PID2019-106171RB-I00 Ministerio de Economía y Competitividad SAF2015-67476-R Agencia Estatal de Investigación RTI2018-096278-B-C21
Note:	Altres ajuts: acords transformatius de la UAB
Rights:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Language:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Subject:	Bacteria detection ; Bacterial infections ; Early diagnosis ; Living organisms ; Low concentrations ; Nucleic acids amplification ; Photochemicals ; Signal amplifications ; Signal enhancement ; Single-cell level
Published in:	Analytical chemistry, Vol. 94, Issue 2 (January 2021) , p. 787-792, ISSN 1520-6882

DOI: 10.1021/acs.analchem.1c03326
PMID: 34931815

6 p, 4.8 MB

The record appears in these collections:
Research literature > UAB research groups literature > Research Centres and Groups (research output) > Experimental sciences > Group in Electrochemistry, Photochemistry and Organic Reactivity (GEFRO)
Articles > Research articles
Articles > Published articles