بررسي مقايسه‌اي شناسايي شيگلا فلكسنري از طريق روش رنگ‌سنجي بر پايۀ نانوذرات طلا و الكتروفورز

Comparative Study of Shigella flexneri Identiefication with Colorimetric Assay Based on Gold Nanoparticles and Electrophoresis Method

مقدمه: شيگلا باسيل گرم‌منفي روده‌اي است كه عفونت‌هاي ناشي از آن مشكلات جدي را در كشورهاي پيشرفته و در حال توسعه ايجاد كرده است. هدف از اين مطالعه، به‌كارگيري روش رنگ‌سنجي بر پايۀ نانوذرات طلا جهت تشخيص سريع شيگلا فلكسنري با استفاده از محصول تكثيريافتۀ ژن ipaH   است. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه براي شناسايي جنس شيگلا از يك جفت آغازگر اختصاصي براي تكثير ژن ipaH به‌روش واكنش زنجيره‌اي پليمراز استفاده شد. سپس از پروب تك‌رشته‌اي، جهت اتصال به نواحي اختصاصي محصول اين واكنش استفاده شد. در مرحلۀ بعد نانوذرات طلا به مخلوط واكنش افزوده شدند و تغيير رنگ محلول به‌صورت چشمي و با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي بررسي شد. جهت بررسي حساسيت اين روش، از محصول واكنش زنجيره‌اي پليمراز با رقت‌هاي مختلف استفاده شد و نتايج با روش ژل الكتروفورز مقايسه شد. نتايج: هيبريداسيون پروب با محصول تكثيريافته از ژن ipaH باعث تجمع نانوذرات طلا به‌شكل شبكه‌اي متصل به هم شد و درنتيجه منجر به تغيير رنگ مخلوط واكنش از قرمز به بنفش شد كه اين تغيير رنگ نشان‌دهندۀ وجود باكتري شيگلا فلكسنري در نمونه بود، درحالي‌كه هيچ تغيير رنگي در موارد كنترل منفي مشاهده نشد. همچنين تجمع نانوذرات طلا با استفاده از تصوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي تأييد شد. ‌ بحث و نتيجه‌گيري: به‌دليل اختصاصي‌بودن ژن ipaH  در گونۀ شيگلا فلكسنري، روش رنگ‌سنجي بر پايۀ نانوذرات طلا مي‌تواند به‌عنوان روشي سريع و كاربردي با حساسيت بالا، براي شناسايي اختصاصي اين باكتري در نمونه‌هاي باليني و مواد غذايي استفاده شود.

Introduction:Shigella is a Gramnegative enteric bacilli that causes serious problems in advanced and developing countries. The purpose of this study was to evaluate colorimetric assay based on gold nanoparticles for rapid detection of S. flexneri using ipaH gene amplification products. Materials and methods: To identify the genus Shigella, the specific primers were used to amplify ipaH gene with polymerase chain reaction (PCR) method. Then, singlestranded probe was used to connect to the specific region of the PCR product. After addition of gold nanoparticles, the color changing was observed visually in the solution and imaged with scanning electron microscope (SEM). To examine the sensitivity of new method, a range of different concentrations of PCR products was used and the results were compared with gel electrophoresis method. Results: The hybridization of probes with amplified products of ipaH gene caused the accumulation of gold nanoparticles which resulted in color changing in the reaction solution from red to purple, but no color changing was observed in the negative control. Then, the accumulation of gold nanoparticles was approved with SEM. Discussion and conclusion: Because of the specificity of ipaH gene in S. flexneri, the colorimetric assay with high sensitivity can be used for specific detection of S. flexneri in the clinical specimen and food samples.