science >> Wetenschap >  >> Chemie

Chemiluminescentiesondes voor de snelle en gevoelige detectie van salmonella en listeria

Krediet:CC0 Publiek Domein

Salmonella en listeria behoren tot de meest verspreide en dodelijkste oorzaken van voedselinfecties. Hun snelle en betrouwbare detectie op voedsel- en industriële voedselverwerkingsapparatuur is erg belangrijk. In het journaal Angewandte Chemie , wetenschappers hebben een nieuwe, ultragevoelig, op chemiluminescentie gebaseerde methode voor de directe detectie van salmonella en listeria monocytogenes. Door de eenvoud en gevoeligheid, deze test is aanzienlijk sneller dan conventionele methoden en kan in het veld worden uitgevoerd.

Geschat wordt dat alleen al in de VS ongeveer een miljoen mensen per jaar besmet zijn met salmonella-infecties. Van deze, 380 sterven. Infecties met listeria kunnen ook vaak dodelijk zijn. Huidige testmethoden vereisen meestal de groei van bacterieculturen in een insluitingslaboratorium. Een sluitend resultaat op basis van standaard diagnostische technieken duurt doorgaans twee tot zes dagen.

Onderzoekers werken samen met Urs Spitz en Doron Shabat aan de Universiteit van Tel Aviv, Nemis Technologies AG (Zürich, Zwitserland), Zürich Hogeschool voor Toegepaste Wetenschappen, en Biosynth AG (Staad, Zwitserland) hebben nu een nieuwe en efficiënte methode geïntroduceerd voor de ultragevoelige en aanzienlijk snellere detectie van salmonella en listeria. De methode is gebaseerd op chemiluminescentie, de emissie van licht als gevolg van een chemisch proces. De eenvoud van de tests maakt zowel verrijking van de bacteriën als hun detectie in een reageerbuis mogelijk, zonder verdere monstervoorbereiding, er is dus geen insluitingslaboratorium nodig. De chemiluminescentieprobes zijn ongeveer 600 keer gevoeliger gebleken dan conventionele fluorescentieprobes.

Krediet:Wiley

Het succes van deze techniek is te danken aan twee speciaal ontwikkelde sondemoleculen die zijn gemaakt door een lichtgevende stof (een fenoxy-dioxetaan) te combineren met een "trigger". In deze vorm licht de sonde niet op. De trigger is afgestemd op de te detecteren bacterie:hij wordt herkend door een specifiek enzym dat door de ziekteverwekker wordt geproduceerd - een speciale esterase in het geval van Salmonella en een speciale fosfolipase C voor listeria - die het van het lichtgevende deel splitst. Dit initieert een chemische reactie die ervoor zorgt dat het lichtgevende molecuul meer stukjes afsplitst. De energie die vrijkomt bij de reactie wordt uitgestraald in de vorm van een zeer intense groene gloed. Testen met verschillende bacteriën toonden aan dat de op de listeria-test afgestemde sonde alleen reageert op listeria monocytogenes, niet naar andere, niet-pathogeen, stammen van listeria. De intensiteit van de gloed kan worden gebruikt om de concentratie van bacteriën te kwantificeren. De tests zijn zo gevoelig dat bijvoorbeeld, een telling van tien salmonella kan worden gedetecteerd binnen zes uur na verrijking. Zelfs gedroogde bacteriën kunnen van oppervlakken worden afgeveegd en gedetecteerd.

De onderzoekers zijn ervan overtuigd dat hun nieuwe methode breder kan worden gebruikt om specifieke chemiluminescentiesondes voor andere bacteriën te ontwikkelen.