Rapid Detection of Salmonella spp. by Antibody Immobilization with Gold-protein A Complex

Gold-protein A Complex 항체 고정화법을 이용한 Salmonella spp.의 신속 검출

A piezoelectric (PZ) biosensor system detecting Salmonella spp. was developed. The system consisted of an oscillator, a frequency counter and an antibody-immobilized quartz crystal. An anti-Salmonella antibody was immobilized on one gold. surface of the quartz crystal with protein A. Salmonella detection was made by measuring resonant frequency shift owing to a mass change by specific binding of microbial cells to the gold surface of the PZ crystal. The PZ antibody sensor was operated optimally at 0.1M phosphate buffer, pH 7.2 and $35^{\circ}C$. The sensor was quite specific to Salmonella spp. The obtained frequency shift was correlated with the Salmonella concentration in the range of $10^5{\sim}10^6\;CFU/mL$. The frequency shift increased further by addition of polystyrene beads. The Salmonella detection which is indicated by a steady-state microbial adsorption to the quartz crystal was accomplished within 50min.

Salmonella spp.의 신속한 검출을 위하여 발진모듈, 수정결정 진동측정기, 박막형태의 수정결정으로 이루어진 압전류적(piezoelectric, PZ) 항체센서 시스템을 구성하였다. 수정결정의 금전극 표면에 Salmonella 구조 항원(common structural antigen)에 대한 항체를 protein A를 사용하여 고정화하고, 항체가 고정화된 수정결정과 미생물간의 결합반응에 의한 질량증가로 나타나는 진동수의 감소량을 측정하였다. PZ 항체센서는 $35^{\circ}C$, pH 7.2의 0.1M 인산 완충용액에서 Salmonella균에 대하여 가장 높은 감응도를 나타내었다. PZ 항체센서의 반응은 Salmonella균에 대하여 매우 선택적이었고 polystyrene bead 첨가시 센서의 감응도가 크게 증가하였다. Salmonella균의 농도가 $10^5{\sim}10^6\;CFU/mL$의 범위 내에 있을 때 쌍대수좌표에서 직선구간의 검량선을 얻을 수 있었고, Salmonella 검출에 소요되는 시간은 50분이내 이었다.