Investigadores de la Universidad Ben-Gurion del Negev BGU y el Instituto de Tecnología de Massachusetts MIT han desarrollado una tecnología altamente sensible y rentable para la detección rápida de patógenos bacterianos en el aire, el suelo, el agua y los productos agrícolas entan poco como 24 horas.
Según Ezra Orlofsky Ph.D, quien dirigió la investigación mientras trabajaba en su doctorado en el Instituto de Investigación del Agua BGU Zuckerberg, "La detección rápida y confiable de patógenos en muestras de campo es crítica para la salud pública, la seguridad y el monitoreo ambiental. Métodos actualesutilizados en alimentos, agua o aplicaciones clínicas se basan en técnicas de cultivo que requieren mucho tiempo y mano de obra, mientras que actividades como la ganadería lechera, el tratamiento de aguas residuales y la escorrentía requieren un monitoreo en tiempo real de los patógenos en muestras ambientales "
El estudio, publicado en línea en el Contaminación del agua, el aire y el suelo revista Springer define una alternativa precisa, económica, de alto rendimiento y rápida para la detección de patógenos de varias muestras ambientales ". Este es el primer estudio que evalúa exhaustivamente las concentraciones de patógenos en una variedad tan amplia de tipos de muestras ambientales mientras se logradetección múltiple de patógenos con pruebas paralelas completas por métodos estándar o tradicionales ", explica Orlofsky.
"Identificamos con precisión Salmonella S. enterica en muestras de suelo ambiental dentro de las 24 horas, mientras que los métodos tradicionales toman de cuatro a cinco días y requieren clasificación ", dice Orlofsky." También identificamos con éxito una infección a veces mortal, Pseudomonas aeruginosa en aerosoles generados por un sistema de tratamiento de aguas residuales domésticas. Los resultados sugieren que el método desarrollado presenta un enfoque amplio para la detección rápida, eficiente y confiable de densidades relativamente bajas de organismos patógenos en muestras ambientales difíciles ".
Para evaluar la tecnología, se añadieron simultáneamente una variedad de muestras ambientales, incluidos aerosoles, varios tipos de suelo, aguas residuales y superficie vegetal tomate Salmonella enterica y / o Pseudomonas aeruginosa . Los investigadores eligieron estos patógenos porque son las principales causas de enfermedad, tienen un alto potencial de supervivencia en el medio ambiente y se consideran difíciles de detectar con precisión a baja concentración.
"Cuando se aplicó a muestras de campo sin púas, nuestro método superó sustancialmente a los métodos estándar, al detectar patógenos dentro de un día de recibir las muestras", dice Orlofsky. "Dado que este procedimiento de detección enfocado y económico nos dice exactamente dónde mirar dentropor día, no necesitamos monitorear cientos de muestras y submuestras durante varios días "
Las dos técnicas utilizadas concomitantemente son un "enriquecimiento de tipo MPN" evolucionado "Número más probable" utilizado en pruebas de microbiología, junto con "qPCR" reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa ampliamente utilizado en biología molecular para controlar la amplificación deADN en tiempo real.
"Acortamos considerablemente los protocolos anteriores, no utilizamos ningún reactivo costoso de marca para la extracción y purificación de ADN, y aumentamos el procedimiento y el flujo de trabajo para pasar fácilmente de la muestra cruda a los ensayos de qPCR", dice Orlofsky.
Si bien la detección en muestras de suelo, agua y vegetales fue altamente sensible tan bajo como una célula por prueba, los investigadores creen que se requieren pasos adicionales para mejorar aún más los niveles de detección de modo que reflejen bajas concentraciones de patógenos especialmente aquellos con baja infeccióndosis en aerosoles.
Los investigadores recomiendan aplicar este método en el futuro a otros patógenos como Legionella pneumophilia , Enfermedad del legionario, Staphylococcus aureus infección por estafilococos y Campylobacter jejuni , la segunda causa más común de enfermedades transmitidas por alimentos.
Esta investigación fue apoyada por el Fondo Binacional de Investigación y Desarrollo Agrícola BARD de EE. UU. E Israel, la Autoridad del Agua de Israel, la Escuela Kreitman de Estudios de Posgrado de BGU y el Fondo Maccabi. Michelle Dutt recibió el apoyo de una beca de Kraft Foods Group Inc. y las Iniciativas Internacionales de Ciencia y Tecnología del MIT MIT-MISTI.
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Materiales proporcionados por Asociados estadounidenses, Universidad Ben-Gurion del Negev . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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