Wetenschappers van de Osaka Metropolitan University hebben een eenvoudige, snelle methode ontwikkeld om tegelijkertijd meerdere voedselvergiftigingsbacteriën te identificeren, op basis van kleurverschillen in het verstrooide licht door nanometer-geschaalde organische metalen nanohybride structuren (NH's) die via antilichamen aan die bacteriën binden. Deze methode is een veelbelovend hulpmiddel om snel bacteriën op te sporen op productielocaties van voedsel en daarmee de voedselveiligheid te verbeteren. De bevindingen zijn gepubliceerd in Analytical Chemistry .

Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) treft voedselvergiftiging elk jaar 600 miljoen mensen wereldwijd - bijna 1 op de 10 mensen - waarvan 420.000 overlijden. Bacteriële tests worden uitgevoerd om voedselvergiftigingsbacteriën op te sporen in voedselproductiefabrieken, maar het duurt meer dan 48 uur om resultaten te verkrijgen vanwege de tijd die nodig is voor een bacterie-incubatieproces dat kweken wordt genoemd. Daarom blijft er vraag naar snelle testmethoden om ongevallen met voedselvergiftiging uit te sluiten.

Om op deze behoefte in te spelen, gebruikte het onderzoeksteam onder leiding van professor Hiroshi Shiigi van de Graduate School of Engineering, Osaka Metropolitan University, de optische eigenschappen van organische metaal-NH's - composieten bestaande uit polyanilinedeeltjes die een groot aantal metalen nanodeeltjes inkapselen - om snel en identificeer tegelijkertijd voedselvergiftiging-inducerende bacteriën genaamd enterohemorrhagische Escherichia coli (E. coli O26 en E. coli O157) en Staphylococcus aureus.

Het team ontdekte eerst dat organische metalen NH's sterker verstrooid licht produceerden dan metalen nanodeeltjes van dezelfde grootte. Omdat het verstrooide licht van deze NH's lange tijd stabiel in de lucht is, wordt verwacht dat ze als stabiel en zeer gevoelig etiketteringsmateriaal zullen functioneren. Verder is gebleken dat deze NH's verschillende kleuren verstrooid licht (wit, rood en blauw) vertonen, afhankelijk van de metalen elementen van de nanodeeltjes (goud, zilver en koper).

Vervolgens introduceerde het team antilichamen die specifiek binden aan E. coli O26, E. coli O157 en S. aureus in de organische metalen NH's en gebruikte deze NH's als labels om de bindingseigenschappen van de met antilichaam geconjugeerde NH's aan specifieke bacteriesoorten te evalueren. Als resultaat werden E. coli O26, E. coli O157 en S. aureus waargenomen als respectievelijk wit, rood en blauw verstrooid licht onder de microscoop. Door vooraf bepaalde hoeveelheden E. coli O26, E. coli O157 en S. aureus toe te voegen aan verrotte vleesmonsters die verschillende soorten bacteriën bevatten, slaagde het team er bovendien in om deze labels te gebruiken om gelijktijdig elke toegevoegde bacteriesoort te identificeren.

Deze methode kan verschillende soorten bacteriën identificeren door de in te brengen antistoffen te veranderen. Bovendien kunnen bacteriën snel binnen een uur worden gedetecteerd, omdat ze niet hoeven te worden gekweekt, waardoor de bruikbaarheid als nieuwe testmethode wordt vergroot.

Professor Shiigi zei:"We streven ernaar nieuwe detectieprincipes en testmethoden vast te stellen door de ontwikkeling van unieke nano-biomaterialen. Door deze ontwikkeling hopen we niet alleen bij te dragen aan voedselveiligheid en -zekerheid, maar ook aan de vorming van een veilige en welvarende samenleving in termen van stabiel aanbod en kwaliteitscontrole van functionele voedingsmiddelen, medische zorg, medicijnontdekking en volksgezondheid." + Verder verkennen

Voorkom E. coli-infectie in de zomer door de juiste hamburgers te koken