Osaka Metropolitan Universitys forskare har utvecklat en enkel, snabb metod för att samtidigt identifiera flera matförgiftningsbakterier, baserad på färgskillnader i det spridda ljuset av nanometerskaliga organiska metallnanohybridstrukturer (NH) som binder via antikroppar till dessa bakterier. Denna metod är ett lovande verktyg för att snabbt upptäcka bakterier vid livsmedelstillverkning och därigenom förbättra livsmedelssäkerheten. Resultaten publicerades i Analytical Chemistry .

Enligt Världshälsoorganisationen (WHO) drabbar matförgiftning varje år 600 miljoner människor världen över – nästan 1 av 10 personer – varav 420 000 dör. Bakterietester genomförs för att upptäcka matförgiftningsbakterier vid livsmedelstillverkningsfabriker, men det tar mer än 48 timmar att få resultat på grund av den tid som krävs för en bakterieinkubationsprocess som kallas odling. Därför finns det fortfarande ett behov av snabba testmetoder för att eliminera matförgiftningsolyckor.

Som svar på detta behov använde forskargruppen under ledning av professor Hiroshi Shiigi vid Graduate School of Engineering, Osaka Metropolitan University, de optiska egenskaperna hos organiska metall-NHs – kompositer som består av polyanilinpartiklar som kapslar in ett stort antal metallnanopartiklar – för att snabbt och identifiera samtidigt matförgiftningsinducerande bakterier som kallas enterohemorragiska Escherichia coli (E. coli O26 och E. coli O157) och Staphylococcus aureus.

Teamet fann först att organisk metall NH producerade starkare spritt ljus än metallnanopartiklar av samma storlek. Eftersom det spridda ljuset från dessa NH är stabilt i luften under lång tid förväntas de fungera som stabila och mycket känsliga märkningsmaterial. Dessutom har det avslöjats att dessa NH:er uppvisar olika färger av spritt ljus (vitt, rött och blått) beroende på metallelementen i nanopartiklarna (guld, silver och koppar).

Sedan introducerade teamet antikroppar som binder specifikt till E. coli O26, E. coli O157 och S. aureus i den organiska metallen NHs och använde dessa NHs som märkningar för att utvärdera bindningsegenskaperna hos de antikroppskonjugerade NHs till specifika bakteriearter. Som ett resultat observerades E. coli O26, E. coli O157 och S. aureus som vitt, rött respektive blått spritt ljus under mikroskopet. Vidare, när man tillsatte förutbestämda mängder av E. coli O26, E. coli O157 och S. aureus till ruttna köttprover som innehöll olika bakteriearter, lyckades teamet använda dessa etiketter för att samtidigt identifiera varje bakterieart som lagts till.

Denna metod kan identifiera olika typer av bakterier genom att ändra de antikroppar som ska introduceras. Dessutom, eftersom det inte kräver odling, kan bakterier snabbt detekteras inom en timme, vilket ökar dess användbarhet som en ny testmetod.

Professor Shiigi sa:"Vi strävar efter att etablera nya detektionsprinciper och testmetoder genom utveckling av unika nano-biomaterial. Genom denna utveckling hoppas vi att bidra inte bara till livsmedelssäkerhet och trygghet, utan också till bildandet av en säker och välbärgad samhället i termer av stabil tillgång och kvalitetskontroll av funktionella livsmedel, medicinsk vård, läkemedelsupptäckt och folkhälsa." + Utforska vidare

Undvik E. coli-infektion på sommaren med rätt hamburgertillagning