Uued seadmed tuvastavad salmonella, E. coli ja muud bakterid

Uued seadmed tuvastavad salmonella, E. coli ja muud bakterid
Uued seadmed tuvastavad salmonella, E. coli ja muud bakterid
Anonim

URI teadlased teevad toidupatogeenide tuvastamise kiireks ja lihtsaks

KINGSTON, R.I. – 26. juuni 2000 – Ameerika Ühendriikides haigestub toidumürgitusse üle 75 miljoni inimese aastas, 325 000 hospitaliseeritakse ja 5000 neist sureb sellistesse patogeenidesse nagu salmonella ja E. coli. Kuid tänu Rhode Islandi ülikooli teadlaste poolt välja töötatud mitmetele uutele biosensoritele muutub nende patogeenide tuvastamine lihtsamaks.

Kümme aastat arendatud biosensorid kasutavad fiiberoptilist tehnoloogiat, et kiiresti ja täpselt tuvastada ja kvantifitseerida bakterite taset lihas, linnulihas ja muudes toiduainetes.

"USA-s on umbes 6000 liha- ja linnulihatöötlemisettevõtet ning need kõik on seadusega kohustatud testima oma tooteid toidupatogeenide suhtes," ütles URI toiduteaduse emeriitprofessor A. Garth Rand. ja Lõuna-Kingstowni elanik. "Enamikul neist tehastest ei ole oma laboreid, seega peavad nad oma proovid kaubanduslikesse laboritesse saatma. Selle asemel, et tulemuste saamiseks mitu päeva oodata, saavad nad kasutada meie biosensorit ja saada tulemused tunniga."

Rand tegi koostööd füüsikaprofessori Stephen Letcheri Kingstonist ja keemiaprofessori Christopher Browniga Saunderstownist, et asutada URI fiiberoptiliste ja biosensorite uurimisrühm, et lahendada kiire ja tundliku toidu väljatöötamise keeruline probleem. patogeeni andur. See uurimisrühm on osa ülikooli andurite ja pinnatehnoloogia partnerlusest. USA põllumajandusministeerium on uuringuid rahastanud viimased kaheksa aastat.

"Oleme üks väga väikesest hulgast toiduohutuse biosensoritega tegelevatest uurimisrühmadest," ütles Rand. "Ja meie erialade kombinatsioon on ainulaadne. Ainus viis sedalaadi probleemi lahendamiseks on interdistsiplinaarne lähenemine."

Keskendudes esm alt Salmonella, ühe levinuima toidupatogeeni tuvastamisele, töötas rühm välja mitu andurit, mis kasutavad vibreerivaid kvartskristalle või fiiberoptilisi sonde koos Salmonella antikehadega, mis seovad patogeeni rakud anduriga. Uusim versioon kasutab ka mikroskoopilisi magnethelmeid, mida nimetatakse mikrosfäärideks.

"Hermeste pind on kaetud antikehadega, mis koguvad patogeeni ja märgistatakse seejärel fluorestsentsvärviga," selgitas Rand. "Seejärel fokuseeritakse helmed magnetiliselt optiliste kiudude ette ja lasersignaal teatab patogeeni kontsentratsioonist."

Patogeeni rakkude seondumine antikehadega võtab aega umbes 60 minutit, patogeeni kontsentratsiooni määramine aga kõigest 60–90 sekundit.

Kuigi andur vajab enne selle valmimist täiendavat viimistlemist, teevad teadlased koostööd ettevõttega Pierson Scientific Associates of Andover, Mass., et arendada seadme kaasaskantavaid prototüüpe. Partnerlus sai 1998. aastal riikliku teadusfondi väikeettevõtete tehnoloogiasiirde stipendiumi.

"Kuigi oleme peamiselt Salmonellat uurinud, töötab süsteem ka enamiku teiste toidupatogeenide puhul," ütles Rand. "Tegelikult usume, et see toimib E. coli puhul veelgi paremini."

URI teadlased on töötanud ka USA armee Natick Labsi biosensorite kallal, mis valmistab kaitseministeeriumi toite, mida hoitakse sageli aastaid kaugetes kohtades. Armee on rahastanud Randi uuringuid andurite väljatöötamiseks, et tuvastada patogeene armee toidus.

"Nad on eriti mures patogeenide tuvastamise pärast, mis kasvavad madala niiskusega kuivatatud toiduainetes, " selgitas Rand. "Nad vajasid kiiret viisi, et näha, kas patogeenid kasvavad toidus, mida nad on kogu maailmas säilitanud."

Selle projekti jaoks töötas Randi meeskond välja membraani biosensori. Kui membraan on kaetud antikehade ja ensüümidega, jäävad bakterid membraanile kinni, samal ajal kui ülejäänud testitav lahus läbib selle.

URI teadlaste järgmisena luuakse käeshoitav pinnaskanner, mis sarnaneb supermarketi kassaskanneriga, mis kasutab patogeenide tuvastamiseks videot, ja teine, mis tuvastab patogeenid mereandidest.

"Need andurid suurendavad märkimisväärselt toiduga varustamise ohutust ja kaitsevad inimeste tervist," lõpetas Rand.

Populaarne teema