Optisk påvisning af flere bakteriearter ved hjælp af metal-organiske hybrider i nanometerskala

Forskere fra Osaka Metropolitan University har udviklet en enkel, hurtig metode til samtidigt at identificere flere madforgiftningsbakterier, baseret på farveforskelle i det spredte lys af nanometerskalerede organiske metal nanohybride strukturer (NH'er), der binder via antistoffer til disse bakterier. Denne metode er et lovende værktøj til hurtigt at detektere bakterier på fødevarefremstillingssteder og derved forbedre fødevaresikkerheden. Resultaterne blev offentliggjort i Analytical Chemistry .

Ifølge Verdenssundhedsorganisationen (WHO) rammer madforgiftning hvert år 600 millioner mennesker verden over - næsten 1 ud af 10 mennesker - hvoraf 420.000 dør. Bakterietest udføres for at opdage madforgiftningsbakterier på fødevarefabrikker, men det tager mere end 48 timer at opnå resultater på grund af den tid, der kræves til en bakterieinkubationsproces kaldet dyrkning. Derfor er der fortsat et behov for hurtige testmetoder for at eliminere madforgiftningsulykker.

For at reagere på dette behov brugte forskerholdet ledet af professor Hiroshi Shiigi ved Graduate School of Engineering, Osaka Metropolitan University, de optiske egenskaber af organiske metal NH'er - kompositter bestående af polyanilin partikler, der indkapsler et stort antal metal nanopartikler - til hurtigt og identificere samtidig madforgiftningsfremkaldende bakterier kaldet enterohemorrhagic Escherichia coli (E. coli O26 og E. coli O157) og Staphylococcus aureus.

Holdet fandt først ud af, at organiske metal-NH'er producerede stærkere spredt lys end metalnanopartikler af samme størrelse. Da det spredte lys fra disse NH'er er stabilt i luften i lang tid, forventes de at fungere som stabile og meget følsomme mærkningsmaterialer. Desuden er det blevet afsløret, at disse NH'er udviser forskellige farver af spredt lys (hvidt, rødt og blåt) afhængigt af metalelementerne i nanopartiklerne (guld, sølv og kobber).

Derefter introducerede holdet antistoffer, der binder specifikt til E. coli O26, E. coli O157 og S. aureus i de organiske metal-NH'er og brugte disse NH'er som mærker til at evaluere bindingsegenskaberne af de antistof-konjugerede NH'er til specifikke bakteriearter. Som et resultat blev E. coli O26, E. coli O157 og S. aureus observeret som henholdsvis hvidt, rødt og blåt spredt lys under mikroskopet. Ydermere, når de tilføjede forudbestemte mængder af E. coli O26, E. coli O157 og S. aureus til rådne kødprøver indeholdende forskellige arter af bakterier, lykkedes det teamet at bruge disse etiketter til samtidig at identificere hver tilføjet bakterieart.

Denne metode kan identificere forskellige typer bakterier ved at ændre de antistoffer, der skal introduceres. Derudover, da det ikke kræver dyrkning, kan bakterier hurtigt påvises inden for en time, hvilket øger dets praktiske funktion som en ny testmetode.

Professor Shiigi sagde:"Vi sigter mod at etablere nye detektionsprincipper og testmetoder gennem udvikling af unikke nano-biomaterialer. Gennem denne udvikling håber vi at bidrage ikke kun til fødevaresikkerhed og -sikkerhed, men også til dannelsen af ​​en sikker og velhavende samfundet i form af stabil forsyning og kvalitetskontrol af funktionelle fødevarer, medicinsk behandling, lægemiddelopdagelse og folkesundhed." + Udforsk yderligere

Undgå sommer E. coli-infektion med korrekt burgertilberedning