Upconversion-Linked Immunoassay for the Diagnosis of Honeybee
Disease American Foulbrood

J 2021

Upconversion-Linked Immunoassay for the Diagnosis of Honeybee Disease American Foulbrood

PASTUCHA, Matěj, Eliška ODSTRČILÍKOVÁ, Antonín HLAVÁČEK, Julian BRANDMEIER, Vít VYKOUKAL et. al.

Základní údaje

Originální název

Upconversion-Linked Immunoassay for the Diagnosis of Honeybee Disease American Foulbrood

Autoři

PASTUCHA, Matěj (203 Česká republika, domácí), Eliška ODSTRČILÍKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Antonín HLAVÁČEK (203 Česká republika), Julian BRANDMEIER, Vít VYKOUKAL (203 Česká republika, domácí), Julie WEISOVÁ, Hans-Heiner GORRIS (276 Německo), Petr SKLÁDAL (203 Česká republika, domácí) a Zdeněk FARKA (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, IEEE, 2021, 1077-260X

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10406 Analytical chemistry

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

URL

Impakt faktor

Impact factor: 4.653

Kód RIV

RIV/00216224:14310/21:00121176

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

DOI

http://dx.doi.org/10.1109/JSTQE.2021.3049689

UT WoS

000630043400002

Klíčová slova anglicky

American foulbrood; bacterial pathogens; Paenibacillus larvae; photon-upconversion nanoparticle; upconversion-linked immunosorbent assay

Štítky

CF CRYO, rivok

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno

Změněno: 27. 10. 2024 14:17, Ing. Martina Blahová

Anotace

V originále

American foulbrood (AFB) caused by the bacterium Paenibacillus larvae is the most destructive disease of the honeybee brood. Therefore, rapid and sensitive detection methods are required to limit spreading of this pathogen, which has a major impact on agriculture and biodiversity. While P. larvae is typically detected by microbial cultivation or polymerase chain reaction, antibody-based detection represents a viable alternative. Here, we prepared an antibody specific for P. larvae and used it for the development of an upconversion-linked immunosorbent assay (ULISA). Photon-upconversion nanoparticles (UCNP) were conjugated to streptavidin via a PEG-linker using copper-catalyzed click chemistry to replace the enzyme label in conventional enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The ULISA showed low cross-reactivity and provided a limit of detection of 2.9 × 10 3 CFU/mL, representing a 22-fold improvement compared to the ELISA. This level is within the bacterial loads present in honeybee larvae during an AFB infection. The assay was successfully applied to the analysis of spiked samples of bees, larvae, and hive debris.

Návaznosti

LQ1601, projekt VaV

Název: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)

Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020

LTAB19011, projekt VaV

Název: Luminiscenční imunostanovení jako citlivý nástroj pro diagnostiku nemocí včel

Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Luminiscenční imunostanovení jako citlivý nástroj pro diagnostiku nemocí včel, INTER-ACTION

MUNI/A/1604/2020, interní kód MU

Název: Podpora biochemického výzkumu v roce 2021

Investor: Masarykova univerzita, Podpora biochemického výzkumu v roce 2021

90110, velká výzkumná infrastruktura

Název: CzechNanoLab

90127, velká výzkumná infrastruktura

Název: CIISB II

Citovat

PASTUCHA, Matěj, Eliška ODSTRČILÍKOVÁ, Antonín HLAVÁČEK, Julian BRANDMEIER, Vít VYKOUKAL, Julie WEISOVÁ, Hans-Heiner GORRIS, Petr SKLÁDAL a Zdeněk FARKA. Upconversion-Linked Immunoassay for the Diagnosis of Honeybee Disease American Foulbrood. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. IEEE, 2021, roč. 27, č. 5, s. 1-11. ISSN 1077-260X. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1109/JSTQE.2021.3049689.

@article{1746445,
   author = {Pastucha, Matěj and Odstrčilíková, Eliška and Hlaváček, Antonín and Brandmeier, Julian and Vykoukal, Vít and Weisová, Julie and Gorris, HansandHeiner and Skládal, Petr and Farka, Zdeněk},
   article_number = {5},
   doi = {http://dx.doi.org/10.1109/JSTQE.2021.3049689},
   keywords = {American foulbrood; bacterial pathogens; Paenibacillus larvae; photon-upconversion nanoparticle; upconversion-linked immunosorbent assay},
   language = {eng},
   issn = {1077-260X},
   journal = {IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics},
   title = {Upconversion-Linked Immunoassay for the Diagnosis of Honeybee Disease American Foulbrood},
   url = {https://ieeexplore.ieee.org/document/9314922},
   volume = {27},
   year = {2021}
}

TY  - JOUR
ID  - 1746445
AU  - Pastucha, Matěj - Odstrčilíková, Eliška - Hlaváček, Antonín - Brandmeier, Julian - Vykoukal, Vít - Weisová, Julie - Gorris, Hans-Heiner - Skládal, Petr - Farka, Zdeněk
PY  - 2021
TI  - Upconversion-Linked Immunoassay for the Diagnosis of Honeybee Disease American Foulbrood
JF  - IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics
VL  - 27
IS  - 5
SP  - 1-11
EP  - 1-11
PB  - IEEE
SN  - 1077260X
KW  - American foulbrood
KW  - bacterial pathogens
KW  - Paenibacillus larvae
KW  - photon-upconversion nanoparticle
KW  - upconversion-linked immunosorbent assay
UR  - https://ieeexplore.ieee.org/document/9314922
N2  - American foulbrood (AFB) caused by the bacterium Paenibacillus larvae is the most destructive disease of the honeybee brood. Therefore, rapid and sensitive detection methods are required to limit spreading of this pathogen, which has a major impact on agriculture and biodiversity. While P. larvae is typically detected by microbial cultivation or polymerase chain reaction, antibody-based detection represents a viable alternative. Here, we prepared an antibody specific for P. larvae and used it for the development of an upconversion-linked immunosorbent assay (ULISA). Photon-upconversion nanoparticles (UCNP) were conjugated to streptavidin via a PEG-linker using copper-catalyzed click chemistry to replace the enzyme label in conventional enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The ULISA showed low cross-reactivity and provided a limit of detection of 2.9 × 10 3 CFU/mL, representing a 22-fold improvement compared to the ELISA. This level is within the bacterial loads present in honeybee larvae during an AFB infection. The assay was successfully applied to the analysis of spiked samples of bees, larvae, and hive debris.
ER  -

PASTUCHA, Matěj, Eliška ODSTRČILÍKOVÁ, Antonín HLAVÁČEK, Julian BRANDMEIER, Vít VYKOUKAL, Julie WEISOVÁ, Hans-Heiner GORRIS, Petr SKLÁDAL a Zdeněk FARKA. Upconversion-Linked Immunoassay for the Diagnosis of Honeybee Disease American Foulbrood. \textit{IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics}. IEEE, 2021, roč.~27, č.~5, s.~1-11. ISSN~1077-260X. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1109/JSTQE.2021.3049689.

Podrobný výpis o publikaci