Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain
Forskare vid University of Georgia College of Engineering utvecklar ett nytt sätt att upptäcka potentiellt dödlig Listeria-kontamination i mat.
Listerios, en infektion som orsakas av att äta mat som är förorenad av bakterien Listeria monocytogenes, kan orsaka allvarlig sjukdom hos gravida kvinnor, nyfödda, äldre och personer med nedsatt immunförsvar. Listeria är den tredje vanligaste dödsorsaken till följd av matburna sjukdomar, eller matförgiftning, i USA. Uppskattningsvis 1 600 människor blir sjuka varje år och cirka 260 dör, enligt Centers for Disease Control and Prevention.
För närvarande identifieras Listeria-kontamination i livsmedel endast genom molekylära tester som utförs i diagnostiska laboratorier på prover som tagits vid specifika kontrollpunkter under tillverknings- och distributionsprocessen. Även om den är mycket exakt, kräver denna metod betydande bearbetningstid, transport av prover och dyrt kvalificerat arbete och utrustning.
I en ny studie publicerad i Journal of The Electrochemical Society , UGA-forskare introducerar en snabb diagnostisk metod baserad på elektrokemiska biosensingprinciper. Elektrokemiska biosensorer är lovande alternativ till molekylära detektionsmetoder på grund av deras enkla användning, höga specificitet, känslighet och låga kostnader, enligt forskarna.
UGA-forskarna använder bakteriofager, virus som infekterar och replikerar i bakterier, som bioreceptorer för att identifiera L. monocytogenes med hjälp av en elektrokemisk sensor.
"Bakteriofager är virus som attackerar bakterier - de är mycket specifika och kommer bara att attackera deras mål", säger Or Zolti och Bavitthhira Suganthan, två doktorander vid College of Engineering som fungerade som studiens huvudförfattare. "Vi kan dra fördel av deras specificitet och se till att endast L. monocytogenes detekteras på vår sensor med liten störning från biologiska agens."
När bakteriofagerna attraherar målbakterierna översätter de den biokemiska informationen till en elektrisk signal som indikerar närvaron av kontaminering.
"Vårt tillvägagångssätt är lika bra om inte bättre än de konkurrensutsatta metoderna på marknaden när det gäller deras upptäcktsgränser", sa Zolti.
Även om forskarna endast har testat sitt system i laboratoriemiljö, planerar de att tillämpa det de har lärt sig hittills på faktiska förorenade livsmedelsprover. Om det lyckas kan forskarna optimera sina sensorer ytterligare för att möta de praktiska behoven av tidig och snabb diagnos inom livsmedelsindustrin.
"I vår uppfattning kan den här sensorn vara en del av en livsmedelsproduktionslinje", säger Zolti. "En tillverkare kan använda sensorn som ett förscreeningsverktyg för att testa för kontaminering."
För närvarande skickar livsmedelsindustrin prover av produkter till specialiserade laboratorier som testar proverna för kontaminering. Denna process kan ta från tre dagar till två veckor, vilket innebär att produkter som innehåller Listeria kan komma till hyllorna i livsmedelsbutikerna innan problemet identifieras.
"Vårt tillvägagångssätt kommer att tillåta livsmedelstillverkare att undvika återkallelser och hitta bakteriell kontaminering inom några minuter på sina produktionslinjer. Denna förmåga kommer också att rädda liv och förhindra förorenade produkter från att nå hyllorna i stormarknader", säger Zolti. + Utforska vidare
