Intoxicación alimentaria: muchos de nosotros la hemos tenido, y no la olvidaremos pronto. Los químicos de la Universidad Estatal de Colorado están tratando de hacerlo para que podamos.
Tomando en cuenta conceptos de dispositivos de diagnóstico médico, han creado un conjunto simple y barato de pruebas portátiles que pueden detectar la presencia de muchos patógenos transmitidos por el agua o los alimentos. Si se aplican en el campo, tales pruebas podrían reducir en gran medida la cantidad de costosospruebas de seguimiento necesarias para mantener el suministro de alimentos a salvo de la contaminación fecal.
Los nuevos sistemas de prueba son innovaciones del laboratorio de Chuck Henry, profesor y presidente del Departamento de Química. La investigación está en marcha Química analítica , una publicación de la American Chemical Society ACS, y es objeto de un comunicado de prensa de la ACS. El documento incluye la autoría de los estudiantes de posgrado Jaclyn Adkins y Katherine Boehle, asistente de investigación de CSU Colin Friend, investigadora de pregrado Briana Chamberlain y BledarBisha de la Universidad de Wyoming.
Para su estudio, Henry y sus colegas apuntaron a una amplia clase de bacterias conocidas como bacterias indicadoras de heces FIB, que causan el mayor número de hospitalizaciones y muertes por intoxicación alimentaria. Un culpable común: el uso de agua no segura para regar vegetales verdescomo brotes de alfalfa, espinacas y lechuga.
Si bien las reglamentaciones federales exigen pruebas periódicas de contaminación de las frutas y verduras con materia fecal, los procesos estándar podrían mejorar. Las técnicas comunes como los inmunoensayos y las reacciones en cadena de la polimerasa PCR funcionan razonablemente bien, pero pueden dar lugar a falsos positivos y requieren equipos costosos.El estándar de oro para la detección de bacterias es un cultivo de laboratorio, pero puede tardar hasta 48 horas en completarse.
Henry y sus colegas hicieron una prueba precisa, simple y económica. Hicieron dos tipos de pruebas que detectan una enzima asociada con la bacteria FIB. La primera es una pequeña tira de papel tratada con una molécula de sustrato que cambia de color cuando entra en contacto con la bacteriaenzima - similar a una prueba de embarazo en el hogar. Los investigadores prevén que una aplicación de teléfono inteligente podría combinarse con la prueba en papel.
"Descubrimos que con papel de filtro, cera y un poco de cinta de embalaje, podemos hacer bastante química aquí", dijo Henry. "Eso equivale a unos 2 centavos de materiales".
Su segunda prueba es electroquímica y consiste en electrodos de carbón serigrafiados en hojas transparentes, que indican la misma bacteria al insertarse en un lector. La configuración es similar a un glucómetro casero.
Los investigadores realizaron pruebas de agua contaminada de una laguna cercana, así como de agua contaminada con E. coli y Enterococcus faecalis que se usó para lavar brotes de alfalfa limpios. Ambas pruebas detectaron las bacterias dañinas en cuatro a 12 horas.
Luego quieren construir una plataforma de computación móvil para sus pruebas. Están trabajando en un sistema basado en Raspberry Pi que podría realizar mediciones cinéticas para detectar cambios en los niveles de bacterias a lo largo del tiempo y transmitir automáticamente la información a una plataforma en la nubeEl equipo está trabajando con el investigador en ciencias de la computación Sangmi Pallickara en estos avances.
Henry explicó que las nuevas pruebas de su laboratorio no pueden decir exactamente qué bacterias están presentes, pero pueden detectar la amplia clase de bacterias FIB que generalmente son responsables de brotes de enfermedades transmitidas por los alimentos o playas cerradas durante el verano ". En este punto,es exacto pero no específico ", dijo Henry." Esta es la prueba que le dice que necesita hacer más pruebas ".
En contraste, las pruebas de PCR para bacterias, que actualmente se usan para la seguridad alimentaria, son más específicas, pero más lentas y caras. Una prueba previa simple y barata como la de Henry et al. Podría ahorrar dinero y tiempo al reducirsobre el número total de pruebas de seguridad alimentaria necesarias.
La investigación ha sido apoyada en parte por Catalyst for Innovative Partnerships CIP, un programa de la Oficina de la CSU del Vicepresidente de Investigación que financia la ciencia interdisciplinaria. A través del CIP, Henry ha colaborado con investigadores del Departamento deMicrobiología, inmunología y patología. Como resultado, el proyecto de inocuidad de los alimentos ha incluido la perspectiva y la experiencia de los microbiólogos, quienes probablemente usarían los dispositivos en el campo
El equipo del CIP, que incluye a los investigadores Brian Geiss y Elizabeth Ryan, también está estudiando la resistencia a los antimicrobianos, entre otros proyectos.
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Materiales proporcionados por Universidad Estatal de Colorado . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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