Mittels Laser, die Abnahme von Fingerabdrücken zur Identifizierung von Salmonellen

(ISNS)--Bakterien der Gattung Salmonella sind eine wesentliche Ursache von Lebensmittelvergiftungen. Etwa 40.000 Lebensmittelvergiftung Salmonellen sind Fälle von in den Vereinigten Staaten jedes Jahr, aber nach der Centers for Disease Control and Prevention, etwa 1 Million Menschen sind tatsächlich infiziert mit dem Bakterium jedes Jahr. Forscher haben nun eine neue, schnellere Technologie, um Lebensmittel zu identifizieren, die mit Salmonellenkontaminiert worden entwickelt.

Prüfung auf Salmonellen in Lebensmitteln erfolgt jetzt routinemäßig auf der ganzen Welt, und Nachweis der Bakterien oft Ergebnisse in Essen, erinnert sich von Geschäften. Es gibt mehrere Methoden um Salmonellen, zu erkennen, von denen die wichtigste die Polymerase-Kettenreaktion-Tests sind. Sie beinhalten in der Regel biochemische Tests auf Bakterien gewonnenen Lebensmittel Spülungen--Wasser erhalten durch Schütteln das Essen in einem sterilen Beutel, der sterilisierten Wasser--enthält oder aus Kulturen auf Agarplatten gewachsen--Glasplatten bedeckt mit einer Schicht der Nährstoffe für die Bakterien. Die Bakterien bilden Kolonien: kleine, Runde Flecken der Vermehrung von Bakterien. Dann werden diese Kolonien biochemische Tests ein Prozess unterzogen, die 72 Stunden für ihre Identifikation erfordern können.

Ein Team an der Purdue University in West Lafayette, Indiana, unter der Leitung von Arun Bhunia, eine Forscher in der Ernährungswissenschaft, entdeckt, dass wenn Sie eine solche Kolonie Laser-Licht durchscheinen, seltsame Runde symmetrische Muster, scheinen unterscheiden sich auffallend für jede Art von Bakterium. Bhunia begann untersuchen, wie einen Laser verwenden, um die Bakterien in Kolonien auf Agarplatten zu identifizieren.

Ihre Erkenntnisse wurden in der Januar/Februar-Ausgabe des mBioveröffentlicht.

Sie erkannten, dass sie gestolpert, auf eine neue Methode zur Identifizierung von Bakterien--wenn der Laser die Kolonien schlug, die es produziert sogenannte Beugungsmuster, die wie Fingerabdrücke gelesen werden können. Und sie fanden, dass es vor allem die Nährstoffe durch die Bakterien, die die verschiedenen Muster verursacht verarbeitet.

"Wenn Bakterien wachsen auf der Agarplatte sie verschiedene Arten von Nährstoffen verwenden, basierend auf ihre genetische Make-up, und sie machen verschiedene Arten von Nebenprodukten," sagte Bhunia. "So trifft der Laserstrahl diese unterschiedlichen Molekülen, die bleiben in der Kolonie gefangen, bekommt man verschiedene Beugungsmuster."

Jedoch ändern die Muster wie die Kolonie entwickelt. "Wir wollten eine stabile Zeit zu finden, wo wir immer wieder bekommen könnte das gleiche Muster. Am Ende der Wachstumsphase die Kolonie ist stabiler und wir sehen mehr Funktionen; nach einer Weile die Zellen sterben und die Pattern-Wechsel wieder von vorn anfangen", sagte Bhunia.

Die Forscher entwickelten ein automatisiertes System, genannt BARDOT (bakterielle Schnellnachweis mit optischen Scatter-Technologie). Die Forscher arbeiteten mit Advanced BioImaging Systems in West Lafayette, um das System zu vermarkten. BARDOT besteht aus einem Inkubator und ein Laserscanner, der eine Nährbodenplatte in einer Minute prüfen kann. Die beobachteten Muster werden dann auf einem Bildschirm angezeigt. Die Forscher betonen, dass dieses System nicht die aktuelle Erkennungsmethoden, die von der US Food and Drug Administration und ähnlichen Organisationen auf der ganzen Welt verwendet verdrängen wird.

Patrick Fach, Lebensmittel Sicherheit Forscher an die französische Agentur für Lebensmittel-, Umwelt- und Arbeitsschutz (Anses) in Maisons-Alfort, Frankreich, sagte, dass dies wahrscheinlich nicht passieren wird.

"[Polymerase-Kettenreaktion] Tests können auf reine [Salmonellen] Kolonien viel mehr Informationen, wie z. B. Virulenz und Resistenz gegen antimikrobielle Mittel geben; also je nach Art und Umfang der Informationen, die Sie benötigen, ein System der andern Verwendung statt sollte", sagte Fach.

Ein Vorteil des neuen Tests ist, dass es nicht töten die Kolonie, die weiteren Tests ermöglicht. Bhunia sagte, dass BARDOT gut für einen schnellen Scan ist und die Polymerase-Test eignet sich für den Aufbau eines vollständigen Verständnis der Situation.

"Dies ist, wie wir den Wert dieser Technik zu sehen. Wir verändern nicht wirklich den Prozessablauf, die jeder in der Mikrobiologie-Labor benutzt; über unser System ihnen profitieren würde, durch Beschleunigung der Prüfung", sagte Bhunia.

Die BARDOT-System entspricht der erhaltenen Beugungsmuster mit einer Bildbibliothek mit bekannten Beugungsmuster von Mikroorganismen. So neben der Erreger Sie suchen, können Sie auch schnell andere Mikroorganismen auf den Agarplatten erkennen, wodurch die Forscher zu die Bibliothek kontinuierlich zu verbessern, indem alle Organismen, die noch nicht in die Bibliothek aufgenommen. Das System möglicherweise auch geeignet für andere Untersuchungen über die Kontrolle von Lebensmitteln, sagte Bhunia.

"Wir haben versucht, Blutproben, Luftproben und Wasserproben--alles, was Sie auf einem Teller, wachsen können", sagte er.

In Science News Service wird unterstützt durch das American Institute of Physics. Alexander Hellemans ist ein freier Wissenschaftsjournalist, für Wissenschaft, Natur, Scientific American, und viele andere geschrieben hat.