Voedingswetenschapper Lili He en collega's van de Universiteit van Massachusetts Amherst melden dat ze een nieuwe, snelle en goedkope methode voor het detecteren van bacteriën in water of een voedselmonster. Eenmaal in de handel verkrijgbaar, het zou handig moeten zijn om te koken met verse groenten en fruit, bijvoorbeeld, en hulpverleners in het veld die reageren op natuurrampen, Hij zegt.

Een analytisch chemicus en expert in detectiemethoden voor voedselcontaminatie, Hij zegt, "De meeste mensen over de hele wereld koken hun groenten voordat ze eten, maar hier in de VS eten steeds meer mensen deze voedingsmiddelen graag rauw. Dit bracht ons op het idee dat een snelle test die thuis kan worden gedaan een goed idee zou zijn."

Zij voegt toe, "Microbiële besmetting is momenteel een belangrijk onderzoeksonderwerp.  "Het is al heel lang een probleem, maar het is nu de grootste zorg voor voedselveiligheid in de VS."

Hij, met collega-onderzoeker voedingswetenschap Lynne McLandsborough en hun studenten, in het bijzonder eerste auteur Brooke Pearson, gerapporteerd over hun nieuwe tweestapsmethode - een optische, één chemische stof - in twee kranten dit jaar, een in een recente vroege online uitgave van Voedselmicrobiologie gepland voor publicatie in 2018, en een eerdere in het tijdschrift van de Royal Society of Chemistry, Analytische methodes .

Voor dit werk, ze ontwierpen een gevoelige en betrouwbare bacterie-detecterende chip die kan testen of verse spinazie of appelsap, bijvoorbeeld, dragen een bacteriële lading. de chip, gebruikt met een lichtmicroscoop voor optische detectie, vertrouwt op wat Hij een ‘vangstmolecuul’ noemt, " 3-mercaptofenylboronzuur (3-MBPA) dat bacteriën aantrekt en zich eraan bindt. De chemische detectiemethode, "oppervlakte-verbeterde Raman-spectroscopie" (SERS), vertrouwt op zilveren nanodeeltjes. De technieken bevinden zich nu in het octrooiproces.

De afgelopen zomer heeft de optische detectiemethode werd aangepast voor mogelijk thuisgebruik met een smartphone-microscoopadapter die voor ongeveer $ 30 online verkrijgbaar is. De eerste stap in de nieuwe test voor bacteriedetectie is het verzamelen van een watermonster, sap of gepureerd groenteblad en plaats de op chemicaliën gebaseerde detectiechip bij het monster. Een middelbare scholier in de zomer van He's laboratorium voor voedingswetenschappen ontwikkelde een eenvoudige smartphone-app die bacteriën visueel detecteert in monsters die de chip bevatten. "Dit is nog maar het begin van het werk, ", zegt He. Ze hoopt meer geld te krijgen om deze praktische toepassing voort te zetten.

De standaardmethode voor het kweken van bacteriën uit voedselmonsters, bekend als een aerobe plaattelling (APC) duurt twee dagen, Hij legt uit. "Er zijn er nog die sneller zijn, maar ze zijn niet erg gevoelig of betrouwbaar omdat ingrediënten in het voedsel ze kunnen verstoren. We laten in ons meest recente artikel zien dat onze methode zowel gevoelig als betrouwbaar is en dat het u in minder dan twee uur resultaten kan opleveren."

Om het probleem van voedselinterferentie aan te pakken, de onderzoekers ontwierpen de UMass Amherst-chip om alleen bacteriën aan te trekken, maar geen suikers, vetten en eiwitten in voedsel of vuil. De voedingsbestanddelen kunnen worden weggespoeld met een buffer met een hoge pH, zegt de voedselchemicus, laat alleen bacteriën achter voor visuele telling met de smartphonemicroscoop en app. Deze methode kan slechts 100 bacteriecellen per 1 milliliter oplossing detecteren, vergeleken met een gevoeligheid van 10, 000 cellen voor andere snelle methoden.

In hun recente studie, Hij en collega's onderzochten "de voordelen en beperkingen van deze test ten opzichte van de conventionele APC-methode en verder ontwikkelde methoden voor detectie in echte milieu- en voedselmatrices, " leggen de auteurs uit. "Deze studie bracht de SERS-techniek vooruit voor echte toepassingen in milieu- en voedselmatrices, " merken ze op.