Podręczny gadżet wykrywa bakterie powodujące zatrucie pokarmowe dwa razy szybciej i 200 razy taniej

Naukowcy z Uniwersytetu w Kopenhadze opracowali metodę, która może zaoszczędzić czas i fundusze dla przemysłu spożywczego, agencji publicznych oraz szpitali, podczas wykrywania bakterii odpowiedzialnych za wybuch zatrucia pokarmowego.

Aby zlokalizować źródło Salmonelli, Listerii lub innego rodzaju ogniska bakteryjnego, które jest przyczyną wybuchu zatrucia pokarmowego, często przeprowadza się analizy DNA podejrzanych bakterii. Chociaż analiza DNA jest szybsza niż poprzednie metody, pozostaje czasochłonna i kosztowna. Można wybrać tańsze metody analizy, które są powolne i zapewniają bardzo ograniczone informacje o bakteriach - lub zastosować tradycyjne metody, które dostarczają bardziej szczegółowych informacji, ale są czasochłonne i wymagają drogiego sprzętu, który musi być obsługiwany przez specjalistów.

Mniejszy niż tabliczka czekolady – gadżet dla przemysłu spożywczego

Metoda prof. Łukasza Krycha, badacza i profesora nadzwyczajnego na Wydziale Nauk o Żywności Uniwersytetu w Kopenhadze, jest obsługiwana przez małe i podręczne urządzenie, które sekwencjonuje bakteryjne DNA. Urządzenie jest mniejsze niż tabliczka czekolady i można je podłączyć do telefonu komórkowego lub laptopa.

Jest to tania i szybka metoda przesiewowa np. dla szpitali, które muszą szybko zidentyfikować źródło wybuchu gronkowca; lub w przemyśle spożywczym, kiedy trzeba określić, gdzie ukrywają się niepożądane bakterie na linii produkcyjnej. Wykrycie źródła zakażenia to zawsze wyścig z czasem, ponieważ fabryka nadal produkuje towary, które zatruwają konsumentów. Im dłużej trwa identyfikacja źródła i analiza danych, tym więcej ludzi zachoruje.

Metoda ta pozwala zidentyfikować bakterie aż do poziomu szczepu za kwotę 1 euro za próbkę. Ponadto analiza DNA przy użyciu tradycyjnych metod zajmuje kilka dni lub tygodni, natomiast za pomocą metody prof. Ł. Krycha zajmuje około ośmiu godzin - i wyniki otrzymuje się w czasie rzeczywistym. Rynkowa cena urządzenia to ok. 1000 euro.

Łukasz Krych i Josue L. Castro Mejia z Wydziału Nauk o Żywności ładują małe urządzenie materiałem DNA (źródło fot.)

99,6% dokładności i metoda działania urządzenia

Metoda zwana ON-rep-seq, nie tylko identyfikuje bakterie, ale także to czy pochodzą z tego samego, czy z innego szczepu bakteryjnego. Jest to ważna informacja w przypadku wybuchu ogniska zatrucia pokarmowego.

Bardzo ważna jest wiedza, np. czy szczep Listeria, który znajdował się w kale pacjenta jest taki sam, jak szczep znaleziony w podejrzanym pakiecie wędzonego łososia.

Materiał DNA z próbki umieszczany jest w małym urządzeniu, gdzie przechodzi przez tak zwane nanopory. W tych nanoporach wysoce zaawansowany czujnik rejestruje każdą literę kodu genetycznego bakterii. Urządzenie może analizować setki bakterii jednocześnie.

Zamiast sekwencjonowania genomu bakterii, jak to się robi tradycyjnymi metodami, metoda ta bada jedynie wybrane fragmenty materiału genetycznego. Dzięki temu oszczędza się czas i pieniądze. Jednocześnie analiza ma 99,6% dokładności. Metoda jest obecnie używana i testowana przez kilka firm.

Źródło: https://www.nature.com/articles/s42003-019-0617-x

https://www.science.ku.dk/english/press/news/2020/handheld-gadget-detects-food-poisoning-twice-as-fast-and-is-200-times-cheaper/