Eine App zur Erkennung von E. Coli

NIH





Der lebensmittelbedingte Krankheitserreger Escherichia coli O157 verursacht jedes Jahr in den Vereinigten Staaten schätzungsweise 73.000 Krankheiten und 60 Todesfälle. Bessere Sicherheitstests könnten dazu beitragen, einige der durch diesen Stamm verursachten Krankheiten zu vermeiden E coli und andere schädliche Bakterien, sagen MIT-Forscher, die eine mögliche neue Lösung gefunden haben.

Der MIT-Test basiert auf einem neuartigen Flüssigkeitstropfen, der an bakterielle Proteine ​​binden kann. Es ist eine brandneue Art der Sensorik, sagt Chemieprofessor Timothy Swager, leitender Autor der Studie. Was wir hier haben, ist etwas, das massiv billiger sein kann, mit niedrigen Einstiegskosten.

Der Test beruht auf sogenannten komplexen Tröpfchen Janus-Emulsionen . Diese Tröpfchen haben zwei gleich große Halbkugeln, eine aus einem Fluorkohlenstoff und eine aus einem Kohlenwasserstoff. Fluorkohlenstoff ist dichter als Kohlenwasserstoff, daher befindet sich die Fluorkohlenstoffhälfte immer unten, wenn die Tröpfchen auf einer Oberfläche sitzen.



Diese Tröpfchen haben einzigartige optische Eigenschaften: In ihrem natürlichen Zustand sind sie von oben betrachtet transparent, von der Seite betrachtet erscheinen sie jedoch undurchsichtig, da das Licht auf seinem Weg gebeugt wird durch sie .

Um die Tröpfchen in Sensoren umzuwandeln, z E coli fügten die Forscher der oberen Hälfte des Tröpfchens Mannose, eine Zuckerart, hinzu. Mannose kann an ein Protein namens Lektin binden, das sich auf der Oberfläche einiger Stämme befindet E coli . Wann E coli vorhanden ist, heften sich die Tröpfchen an die Proteine ​​und verklumpen. Dadurch geraten die Partikel aus dem Gleichgewicht, sodass auftreffendes Licht in viele Richtungen gestreut wird und die Tröpfchen von oben betrachtet undurchsichtig werden.

Die Forscher platzierten die Tröpfchen in einer Petrischale auf einem QR-Code, der mit einem Smartphone gescannt werden kann. Wann E coli vorhanden ist, verklumpen die Tröpfchen und der QR-Code kann nicht gelesen werden.



Der große Vorteil unseres Geräts ist, dass Sie dafür keine speziellen Instrumente und keine technische Ausbildung benötigen, sagt Qifan Zhang, ein MIT-Doktorand und Erstautor der Arbeit. Dadurch können Mitarbeiter der Fabrik die Lebensmittel vor dem Versand scannen und testen, um sicherzustellen, dass sie sicher sind.

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