Ученый в области пищевых продуктов Лили Хе и ее коллеги из Массачусетского университета в Амхерсте сообщают, что они разработали новый, быстрый и недорогой метод обнаружения бактерий в воде или образце пищи. Он говорит, что когда он появится в продаже, он должен быть полезен поварам, использующим, например, свежие фрукты и овощи, а также гуманитарным работникам, реагирующим на стихийные бедствия..
Химик-аналитик и эксперт по методам обнаружения загрязнения пищевых продуктов, Он говорит: «Большинство людей во всем мире готовят овощи перед едой, но здесь, в США. S. все больше и больше людей любят есть эти продукты в сыром виде. Это натолкнуло нас на мысль, что быстрый тест, который можно провести дома, был бы хорошей идеей».
Она добавляет: «Микробное загрязнение является важной темой для исследований прямо сейчас. Это было проблемой в течение долгого времени, но теперь это проблема номер один для безопасности пищевых продуктов в США».
Он вместе с коллегой-исследователем в области пищевых продуктов Линн МакЛэндсборо и их учениками, в частности, первым автором Брук Пирсон, сообщил об их новом двухэтапном методе - одном оптическом, одном химическом - в двух статьях в этом году, одна в недавнем ранний онлайн-выпуск Food Microbiology, запланированный к публикации в 2018 году, и более ранний выпуск в журнале Королевского химического общества Analytical Methods.
Для этой работы они разработали чувствительный и надежный чип для обнаружения бактерий, который может проверять, например, свежий шпинат или яблочный сок несут бактериальную нагрузку. Чип, используемый со световым микроскопом для оптического обнаружения, основан на том, что он называет «молекулой захвата», 3-меркаптофенилбороновой кислоте (3-MBPA), которая притягивает любые бактерии и связывается с ними. Метод химического обнаружения, «спектроскопия комбинационного рассеяния с усилением поверхности» (SERS), основан на наночастицах серебра. Методы сейчас находятся в процессе патентования.
Прошлым летом метод оптического обнаружения был адаптирован для возможного домашнего использования с помощью адаптера микроскопа для смартфона, который широко доступен в Интернете примерно за 30 долларов. Первым шагом в новом тесте на обнаружение бактерий является сбор образца воды, сока или пюре из листьев овощей и помещение в образец чипа для обнаружения на основе химических веществ. Учащийся летней средней школы в лаборатории пищевых наук Хэ разработал простое приложение для смартфона, которое визуально обнаруживает бактерии в образцах, содержащих чип. «Это только начало работы», - говорит Он. Она надеется получить больше средств для продолжения этого практического применения.
Стандартный метод культивирования бактерий из образцов пищевых продуктов, известный как аэробный подсчет на чашках (APC), занимает два дня, объясняет он. «Есть и другие, которые быстрее, но они не очень чувствительны или надежны, потому что ингредиенты в пище могут мешать им. В нашей последней статье мы показываем, что наш метод чувствителен и надежен, и он может дать вам результаты менее чем за два часа».
Чтобы решить проблему пищевых помех, исследователи разработали чип UMass Amherst, который притягивает только бактерии, но не сахара, жиры и белки в пище или грязи. По словам пищевого химика, пищевые соединения можно смыть буфером с высоким pH, оставив только бактерии для визуального подсчета с помощью микроскопа для смартфона и приложения. Этот метод может обнаруживать всего 100 бактериальных клеток на 1 миллилитр раствора, по сравнению с чувствительностью 10 000 клеток для других экспресс-методов.
В своем недавнем исследовании Хе и его коллеги изучили «преимущества и ограничения этого анализа по сравнению с обычным методом APC и усовершенствовали методы обнаружения в реальных экологических и пищевых матрицах», объясняют авторы. «Это исследование продвинуло технику SERS для реальных применений в матрицах окружающей среды и пищевых продуктов», - отмечают они.