Onderzoekers van het University of Georgia College of Engineering ontwikkelen een nieuwe manier om potentieel dodelijke Listeria-besmetting in voedsel te detecteren.

Listeriose, een infectie die wordt veroorzaakt door het eten van voedsel dat besmet is met de bacterie Listeria monocytogenes, kan ernstige ziekten veroorzaken bij zwangere vrouwen, pasgeborenen, ouderen en mensen met een aangetast immuunsysteem. Listeria is de derde belangrijkste doodsoorzaak door door voedsel overgedragen ziekten of voedselvergiftiging in de Verenigde Staten. Volgens de Centers for Disease Control and Prevention worden elk jaar naar schatting 1600 mensen ziek en sterven er ongeveer 260.

Momenteel wordt Listeria-besmetting in voedingsproducten alleen geïdentificeerd door middel van moleculaire tests die worden uitgevoerd in diagnostische laboratoria op monsters die zijn genomen op specifieke controlepunten tijdens het fabricage- en distributieproces. Hoewel zeer nauwkeurig, vereist deze methode een aanzienlijke verwerkingstijd, transport van monsters en dure geschoolde arbeidskrachten en apparatuur.

In een nieuwe studie gepubliceerd in het Journal of The Electrochemical Society , introduceren UGA-onderzoekers een snelle diagnostische methode op basis van elektrochemische biosensing-principes. Elektrochemische biosensoren zijn volgens de onderzoekers veelbelovende alternatieven voor moleculaire detectiemethoden vanwege hun gebruiksgemak, hoge specificiteit, gevoeligheid en lage kosten.

De UGA-onderzoekers gebruiken bacteriofagen, virussen die bacteriën infecteren en repliceren, als bioreceptoren om L. monocytogenes te identificeren met behulp van een elektrochemische sensor.

"Bacteriofagen zijn virussen die bacteriën aanvallen - ze zijn heel specifiek en zullen alleen hun doelwit aanvallen", zeggen Or Zolti en Baviththira Suganthan, twee promovendi aan het College of Engineering die de hoofdauteurs van het onderzoek waren. "We kunnen profiteren van hun specificiteit en ervoor zorgen dat alleen L. monocytogenes wordt gedetecteerd op onze sensor met weinig interferentie van biologische agentia."

Zodra de bacteriofagen de doelbacteriën aantrekken, vertalen ze de biochemische informatie in een elektrisch signaal dat de aanwezigheid van besmetting aangeeft.

"Onze aanpak is net zo goed, zo niet beter dan de concurrerende methoden op de markt wat betreft hun detectielimieten", aldus Zolti.

Hoewel de onderzoekers hun systeem alleen in een laboratoriumomgeving hebben getest, zijn ze van plan om wat ze tot nu toe hebben geleerd toe te passen op daadwerkelijk besmette voedselmonsters. Als dit lukt, kunnen de onderzoekers hun sensoren verder optimaliseren om te voldoen aan de praktische behoeften voor vroege en snelle diagnose in de voedingsindustrie.

"Naar onze mening kan deze sensor onderdeel zijn van een voedselproductielijn", zegt Zolti. "Een fabrikant kan de sensor gebruiken als pre-screeningtool om te testen op besmetting."

Momenteel stuurt de voedingsindustrie monsters van producten naar gespecialiseerde laboratoria die de monsters testen op verontreiniging. Dit proces kan drie dagen tot twee weken duren, wat betekent dat producten met Listeria in de schappen van de supermarkt kunnen komen voordat het probleem is vastgesteld.

"Onze aanpak stelt voedselproducenten in staat terugroepacties te voorkomen en bacteriële besmetting binnen enkele minuten op hun productielijnen te vinden. Dit vermogen zal ook levens redden en voorkomen dat besmette producten in de schappen van supermarkten terechtkomen", aldus Zolti. + Verder verkennen

Terugroepacties van voedsel en ziekte:wat moet je weten?