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Surface‐enhanced Raman spectroscopy using uncoated gold nanoparticles for bacteria discrimination

Authors :
Carine Commun
Claire Bordes
Sandrine Bourgeois
François Bessueille
Carole Farre
Elie Akanny
Anne Bonhomme
Anne Doléans-Jordheim
Chemometrics and Theoretical Chemistry - Chimiométrie et chimie théorique
Institut des Sciences Analytiques (ISA)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'automatique, de génie des procédés et de génie pharmaceutique (LAGEPP)
Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-École Supérieure Chimie Physique Électronique de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Surfaces
Laboratoire d'Ecologie Microbienne - UMR 5557 (LEM)
Université de Lyon-Université de Lyon-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Laboratoire de Bactériologie de l'Hôpital de la Croix-Rousse
Hospices Civils de Lyon (HCL)
Interfaces & biosensors - Interfaces & biocapteurs
Institut des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques (ISPB)
Université de Lyon-Université de Lyon
Source :
Journal of Raman Spectroscopy, Journal of Raman Spectroscopy, Wiley, 2020, 51 (4), pp.619-629. ⟨10.1002/jrs.5827⟩
Publication Year :
2020
Publisher :
Wiley, 2020.

Abstract

International audience; In this work, surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) method based on uncoated spherical gold nanoparticles as SERS substrate was applied for the detection and discrimination of three different bacterial strains: Gram-positive Bacillus subtilis and Lactobacillus rhamnosus GG and Gram-negative Escherichia coli. The exploitation of bacteria SERS spectra by multivariate data analysis (principal component analysis and partial least squares-discriminant analysis) proved the robustness of the developed method and its suitability to discriminate between the three different strains despite their relatively similar Raman signals. The SERS performance of the developed method was compared with that of the classical silver nanoparticles indicating a better bacteria signal enhancement, up to 15 times higher in case of E. coli, likely due to stronger interactions of gold nanoparticles with components such as purine molecules that show dominant bands in the bacterial SERS spectra. K E Y W O R D S bacteria detection, bacteria discrimination, gold nanoparticles, SERS

Details

ISSN :
10974555 and 03770486
Volume :
51
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of Raman Spectroscopy
Accession number :
edsair.doi.dedup.....0dbd9766719fe00e1d8fa4e36b401962
Full Text :
https://doi.org/10.1002/jrs.5827