شناسایی اختصاصی کاندیدا گلابراتا با استفاده از روش رنگ‌سنجی بر پایه‌ی نانوذرات طلا

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه انگل‌شناسی و قارچ‌شناسی، دانشکده‌ی پزشکی و کمیته‌ی تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

2 استادیار، گروه انگل‌شناسی و قارچ‌شناسی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان،ایران

3 دانشیار، مرکز تحقیقات بیولوژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد زنجان، زنجان، ایران

4 استادیار، گروه ژنتیک، دانشکده‌ی علوم، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد زنجان، زنجان، ایران

چکیده

مقدمه: کاندیدا گلابراتا یکی از شایع‌ترین گونه‌های جنس کاندیدا است که به دلیل توانایی کسب مقاومت دارویی، شناسایی سریع آن جهت درمان عفونت‌ها ضروری به نظر می‌رسد. روش‌های شناسایی متداول گونه‌های کاندیدا اغلب وقت‌گیر و پر دردسر هستند. امروزه، استفاده از نانوذرات، به دلیل خصوصیات منحصر به فردشان، گسترش زیادی یافته است. هدف از تحقیق حاضر، تشخیص سریع آزمایشگاهی کاندیدا گلابراتا با استفاده از روش رنگ‌سنجی بر پایه‌ی نانوذرات طلا بود.روش‌ها: کاندیدا گلابراتا در محیط مایع Yeasts Extract Peptone Dextrose (YEPD) کشت داده شد و DNA آن استخراج گردید. سپس توالی ژن اختصاصی آن (CAGL0M05005g) از بانک اطلاعات ژنتیک کاندیدا به دست آمد. جهت انجام Polymerase chain reaction (PCR)، پرایمرها و پروب مربوط توسط نرم‌افزار Oligo 7 طراحی گردید. محصول PCR و پروب تحت دناتوراسیون و دمای اتصال بهینه قرار گرفت. سپس نانوذرات طلا به آن افزوده شد و تغییر رنگ محلول به صورت چشمی و با استفاده از اسپکتروفتومتر Ultraviolet-visible (UV-vis) و Transmission electron microscopy (TEM) بررسی گردید. جهت بررسی حساسیت روش جدید، از محصول PCR با رقت‌های مختلف استفاده شد و نتایج با روش ژل الکتروفورز مقایسه گردید.یافته‌ها: دماهای بهینه‌ی اتصال پرایمر به DNA الگو و هیبریداسیون پروب تعیین گردید. پس از افزودن نانوذرات طلا، رنگ محلول از قرمز به بنفش تغییر یافت و نتایج حاصل با استفاده از اسپکتروسکوپی و TEM تأیید شد.نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که روش جدید یک روش سریع نسبت به روش‌های متداول و حساس نسبت به روش ژل الکتروفورز جهت شناسایی کاندیدا گلابراتا می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Specific Identification of Candida Glabrata via Colorimetric Assay Based on Gold Nanoparticles

نویسندگان [English]

  • Ali Einloo 1
  • Parvin Dehghan 2
  • Mojtaba Saluti 3
  • Sina Mirzaahmadi 4
1 MSc Student, Department of Parasitology and Mycology, School of Medicine AND Student Research Committee, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
2 Assistant Professor, Department of Parasitology and Mycology, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
3 Associate Professor, Biology Research Center, Islamic Azad University, Zanjan Branch, Zanjan, Iran
4 Assistant Professor, Department of Genetics, School of Sciences, Islamic Azad University, Zanjan Branch, Zanjan, Iran
چکیده [English]

Background: Candida glabrata is one of the most common Candida species which is able to get resistant to antifungals. So, the rapid identification of it, seems to be necessary for early treatment of infections. The conventional methods for detection of Candida species are time-consuming and difficult. Today, using of nanoparticles with unique properties has been expanded. The purpose of this study was rapid identification of Candida glabrata using colorimetric assay based on gold nanoparticles.Methods: Candida glabrata was cultured in yeast extract peptone dextrose broth medium and DNA was extracted. The gene specific sequence (CAGL0M05005g) was determined from the Candida genetic information bank. For polymerase chain reaction (PCR), the primers and probe were designed via Oligo 7 software. The PCR product and probe was affected by denaturation and optimized binding temperatures. The gold nanoparticles were added and changed the color to be visual; by using ultraviolet-visible (UV-vis) spectrophotometer and transmission electron microscopy (TEM), they were confirmed. To evaluate the sensitivity of new method, different concentrations of PCR product were used and the results were analyzed using gel electrophoresis.Findings: The optimum temperatures of the primer binding to the DNA template and hybridization the probe was determined. After adding gold nanoparticles, the mixture solution color was changed from red to purple. The results were confirmed via spectroscopy and electron microscopy.Conclusion: The results indicated that in detection of Candida glabrata, the new method is faster than conventional methods and more sensitive than gel electrophoresis. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Candida glabrata
  • Colorimetric assay
  • Gold nanoparticles

مراجع

  1. Burket LW, Greenberg M, Glick M. Burket's oral medicine: diagnosis and treatment. Hamilton, Ont: BC Decker; 2003.
  2. Perlroth J, Choi B, Spellberg B. Nosocomial fungal infections: epidemiology, diagnosis, and treatment. Med Mycol 2007; 45(4): 321-46.
  3. Koc M, Aktas E. Prophylactic treatment of mycotic mucositis in radiotherapy of patients with head and neck cancers. Jpn J Clin Oncol 2003; 33(2): 57-60.
  4. Kurtzman CP, Fell JW, Boekhout T. The yeasts: a taxonomic study. 5th ed. New York, NY: Elsevier; 2011.
  5. Mullen CA, Abd El-Baki H, Samir H, Tarrand JJ, Rolston KV. Non-albicans Candida is the most common cause of candidemia in pediatric cancer patients. Support Care Cancer 2003; 11(5): 321-5.
  6. Krcmery V, Barnes AJ. Non-albicans Candida spp. causing fungaemia: pathogenicity and antifungal resistance. J Hosp Infect 2002; 50(4): 243-60.
  7. Safdar A, Perlin DS, Armstrong D. Hematogenous infections due to Candida parapsilosis: changing trends in fungemic patients at a comprehensive cancer center during the last four decades. Diagn Microbiol Infect Dis 2002; 44(1): 11-6.
  8. Dongari-Bagtzoglou A, Dwivedi P, Ioannidou E, Shaqman M, Hull D, Burleson J. Oral Candida infection and colonization in solid organ transplant recipients. Oral Microbiol Immunol 2009; 24(3): 249-54.
  9. Fraser VJ, Jones M, Dunkel J, Storfer S, Medoff G, Dunagan WC. Candidemia in a tertiary care hospital: epidemiology, risk factors, and predictors of mortality. Clin Infect Dis 1992; 15(3): 414-21.
  10. Wingard JR, Leather H. A new era of antifungal therapy. Biol Blood Marrow Transplant 2004; 10(2): 73-90.
  11. Dalle F, Franco N, Lopez J, Vagner O, Caillot D, Chavanet P, et al. Comparative genotyping of Candida albicans bloodstream and nonbloodstream isolates at a polymorphic microsatellite locus. J Clin Microbiol 2000; 38(12): 4554-9.
  12. Odds FC, Bernaerts R. CHROMagar Candida, a new differential isolation medium for presumptive identification of clinically important Candida species. J Clin Microbiol 1994; 32(8): 1923-9.
  13. Tan GL, Peterson EM. CHROMagar Candida medium for direct susceptibility testing of yeast from blood cultures. J Clin Microbiol 2005; 43(4): 1727-31.
  14. Leaw SN, Chang HC, Sun HF, Barton R, Bouchara JP, Chang TC. Identification of medically important yeast species by sequence analysis of the internal transcribed spacer regions. J Clin Microbiol 2006; 44(3): 693-9.
  15. Whelan JA, Russell NB, Whelan MA. A method for the absolute quantification of cDNA using real-time PCR. J Immunol Methods 2003; 278(1-2): 261-9.
  16. Hu M, Chen J, Li ZY, Au L, Hartland GV, Li X, et al. Gold nanostructures: engineering their plasmonic properties for biomedical applications. Chem Soc Rev 2006; 35(11): 1084-94.
  17. Moghimi SM, Hunter AC, Murray JC. Long-circulating and target-specific nanoparticles: theory to practice. Pharmacol Rev 2001; 53(2): 283-318.
  18. West JL, Halas NJ. Applications of nanotechnology to biotechnology commentary. Curr Opin Biotechnol 2000; 11(2): 215-7.
  19. Jiao PF, Zhou HY, Chen LX, Yan B. Cancer-targeting multifunctionalized gold nanoparticles in imaging and therapy. Curr Med Chem 2011; 18(14): 2086-102.
  20. Huang X, Jain PK, El-Sayed IH, El-Sayed MA. Gold nanoparticles: interesting optical properties and recent applications in cancer diagnostics and therapy. Nanomedicine (Lond) 2007; 2(5): 681-93.
  21. Shankaracharya PD, Vidyarthi AS. Gold nanoparticles-based colorimetric assay for rapid detection of Salmonella species in food samples. World J Microbiol Biotechnol 2011; 27(9): 2227-30.
  22. Harju S, Fedosyuk H, Peterson KR. Rapid isolation of yeast genomic DNA: Bust n' Grab. BMC Biotechnol 2004; 4: 8.
  23. Komshian SV, Uwaydah AK, Sobel JD, Crane LR. Fungemia caused by Candida species and Torulopsis glabrata in the hospitalized patient: frequency, characteristics, and evaluation of factors influencing outcome. Rev Infect Dis 1989; 11(3): 379-90.
  24. Ahmad S, Khan Z, Asadzadeh M, Theyyathel A, Chandy R. Performance comparison of phenotypic and molecular methods for detection and differentiation of Candida albicans and Candida dubliniensis. BMC Infect Dis 2012; 12: 230.
  25. Bai S, Zhao J, Zhang Y, Huang W, Xu S, Chen H, et al. Rapid and reliable detection of 11 food-borne pathogens using thin-film biosensor chips. Appl Microbiol Biotechnol 2010; 86(3): 983-90.
  26. Gill P, Ghalami M, Ghaemi A, Mosavari N, Abdul-Tehrani H, Sadeghizadeh M. Nanodiagnostic Method for Colorimetric Detection of Mycobacterium tuberculosis 16S rRNA. Nanobiotechnol 2008; 4(1-4): 28-35.
  27. Lee H, Kang T, Yoon KA, Lee SY, Joo SW, Lee K. Colorimetric detection of mutations in epidermal growth factor receptor using gold nanoparticle aggregation. Biosens Bioelectron 2010; 25(7): 1669-74.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 33، شماره 325 - شماره پیاپی 325
فروردین و اردیبهشت 1394
صفحه 231-241

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 12 بهمن 1393
  • تاریخ بازنگری: 31 فروردین 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار