Сальмонелла и листерия относятся к наиболее широко распространенным и смертоносным возбудителям инфекций пищевого происхождения. Их быстрое и надежное обнаружение на пищевых продуктах и промышленном оборудовании для обработки пищевых продуктов очень важно. В журнале Angewandte Chemie ученые представили новый, сверхчувствительный, основанный на хемилюминесценции метод прямого обнаружения Salmonella и Listeria monocytogenes. Благодаря простоте и чувствительности этот тест выполняется значительно быстрее, чем обычные методы, и его можно проводить в полевых условиях.
По оценкам, только в США около миллиона человек ежегодно заражаются сальмонеллезом. Из них 380 умирают. Инфекции листериозом также часто могут быть смертельными. Современные методы тестирования обычно требуют выращивания бактериальных культур в изолированной лаборатории. Окончательный результат, основанный на стандартных диагностических методах, обычно занимает от двух до шести дней.
Исследователи, работающие с Урсом Спитцем и Дороном Шабатом из Тель-Авивского университета, Nemis Technologies AG (Цюрих, Швейцария), Цюрихского университета прикладных наук и Biosynth AG (Штаад, Швейцария), представили новую и эффективную метод сверхчувствительного и значительно более быстрого обнаружения сальмонелл и листерий. Метод основан на хемилюминесценции - излучении света в результате химического процесса. Простота тестов позволяет как обогащать бактерии, так и обнаруживать их в пробирке без дополнительной подготовки образцов, поэтому не требуется лаборатория для локализации. Доказано, что хемилюминесцентные датчики примерно в 600 раз более чувствительны, чем обычные флуоресцентные датчики.
Успех этой методики обусловлен двумя специально разработанными молекулами-зондами, полученными путем объединения люминесцентного вещества (фенокси-диоксетана) с «спусковым крючком». В таком виде щуп не загорается. Триггер адаптирован к обнаруживаемым бактериям: он распознается специфическим ферментом, продуцируемым патогеном - специальной эстеразой в случае сальмонеллы и специальной фосфолипазой С в случае листерии, - которая отщепляет его от люминесцентной части. Это инициирует химическую реакцию, в результате которой люминесцентная молекула разделяется на большее количество частей. Энергия, высвобождаемая в результате реакции, излучается в виде очень интенсивного зеленого свечения. Тесты с различными бактериями показали, что зонд, адаптированный для теста на листерии, реагирует только на Listeria monocytogenes, а не на другие непатогенные штаммы листерий. Интенсивность свечения можно использовать для количественной оценки концентрации бактерий. Тесты настолько чувствительны, что, например, десять сальмонелл могут быть обнаружены в течение шести часов после обогащения. Даже сухие бактерии можно брать с поверхностей и обнаруживать.
Исследователи уверены, что их новый метод можно использовать более широко для разработки специфических хемилюминесцентных зондов для других бактерий.