Prospects for the Application of Sensor Elements for Detecting the Presence of Bacteria in Real Time

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A study was made of the response of a sensor element based on polydiphenylenephthalide to a change in the composition of the air medium during the cultivation of Enterobacter asburiae UOM 3 bacteria in a liquid nutrient medium. Registration of changes in the resistance of the sensor element in response to volatile organic compounds released by bacterial cells was carried out by measuring the current-voltage characteristics at specified time intervals. The results showed the relationship between the number of bacteria and the change in the resistance of the sensor element, due to the release of waste products of microorganisms. With an increase in the titer of bacteria by 3 orders of magnitude, the resistance of the sensor under the influence of volatile organic compounds accumulated in the medium decreased by 2 orders of magnitude. It is assumed that sensors based on polydiphenylenephthalide can be used to determine the presence of bacteria in various materials and media.

About the authors

A. N. Lachinov

Institute of Physics of Molecules and Crystals, Ufa Federal Research Centre, Russian Academy of Sciences

Email: korshunovaty@mail.ru
Russia, 450075, Ufa

A. A. Lachinov

Institute of Physics of Molecules and Crystals, Ufa Federal Research Centre, Russian Academy of Sciences

Email: korshunovaty@mail.ru
Russia, 450075, Ufa

D. D. Karamov

Institute of Physics of Molecules and Crystals, Ufa Federal Research Centre, Russian Academy of Sciences

Email: korshunovaty@mail.ru
Russia, 450075, Ufa

A. F. Galiev

Institute of Physics of Molecules and Crystals, Ufa Federal Research Centre, Russian Academy of Sciences

Email: korshunovaty@mail.ru
Russia, 450075, Ufa

E. V. Kuzina

Ufa Institute of Biology, Ufa Federal Research Centre, Russian Academy of Sciences

Email: korshunovaty@mail.ru
Russia, 450054, Ufa

T. Yu. Korshunova

Ufa Institute of Biology, Ufa Federal Research Centre, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: korshunovaty@mail.ru
Russia, 450054, Ufa

References

  1. Веселова М.А., Плюта В.А., Хмель И.А. // Микробиология. 2019. Т. 88. № 3. С. 272–287.
  2. Schulz S., Dickschat J.S. // Nat. Prod. Rep. 2007. V. 24. № 4. P. 814–842.
  3. Weisskopf L., Schulz S., Garbeva P. // Nat. Rev. Microbiol. 2021. V. 19. № 6. P. 391–404.
  4. Elmassry M.M., Piechulla B. // Front. Neurosci. 2020. V. 14. Article 257.https://doi.org/10.3389/fnins.2020.00257
  5. Lough F., Perry J.D., Stanforth S.P., Dean J.R. // TrAC Trends Anal. Chem. 2017. V. 87. P. 71–81.
  6. Ratiu I.A., Bocos-Bintintan V., Monedeiro F., Milanowski M., Ligor T., Buszewski B. // Crit. Rev. Anal. Chem. 2020. V. 50. № 6. P. 501–512.
  7. Bonah E., Huang X., Aheto J.H., Osae R. // J. Food Sci. Technol. 2020. V. 57. № 6. P. 1977–1990.
  8. Seesaard T., Thippakorn C., Kerdcharoen T., Kladsomboon S. //Anal. Methods. 2020. V. 12. № 47. P. 5671–5683.
  9. Shauloff N., Morag A., Yaniv K., Singh S., Malishev R., Paz-Tal O., Rokach L., Jelinek R. // Nanomicro Lett. 2021. V. 13. № 1. Article 112. doi.org/https://doi.org/10.1007/s40820-021-00610-w
  10. Gadiev R.M., Lachinov A.N., Salikhov R.B., Rakhmeev R.G., Kornilov V.M., Yusupov A.R. // Appl. Phys. Lett. 2011. V.98. P. 173305. https://doi.org/10.1063/1.3584135
  11. Yusupov A.R., Gadiev R.M., Lachinov A.N., Kornilov V.M., Kalimullina L.R., Galiev A.F., Kian M., Salazkin S.N. // Synth. Met. 2021. V. 274. Article 116733.https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2021.116733
  12. Lachinov A.N., Gadiev R.M., Salikhov R.B., Zhdanov E.R. // Nanotechnology in the Security Systems. NATO Science for Peace and Security. Series C: Environmental Security. /Ed. J. Bonča, S. Kruchinin. Dordrecht: Springer, 2015. P. 243–256.
  13. García C., Lozano A.E., de la Campa J.G., Vygoskii Y., Zolotukhin M., de Abajo J., Garrido L., Guzmán J. // Macromolecules. 2015. V. 48. № 8. P. 2585–2592.
  14. Определитель бактерий. /Ред. Дж. Х. Берджи. М.: Мир, 1997. Т. 1. 429 с.
  15. Лабинская А.С., Быков А.С., Бондаренко В.М., Березкина Н.Е. Руководство по медицинской микробиологии. Общая и санитарная микробиология. Книга I. / Ред. А.С. Лабинская, Е.Г. Волина. Изд-во Бином, 2020. 1080 с.
  16. Ламперт М., Марк П. Инжекционные токи в твердых телах. М.: Мир, 1973. 416 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (56KB)
3.

Download (356KB)
4.

Download (28KB)
5.

Download (71KB)
6.

Download (109KB)

Copyright (c) 2023 А.Н. Лачинов, А.А. Лачинов, Д.Д. Карамов, А.Ф. Галиев, Е.В. Кузина, Т.Ю. Коршунова

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».