اكتشف العلماء طريقة أفضل لاختبار وجود السالمونيلا في الطعام

العدوى التي تسببها بكتيريا السالمونيلا تشكل خطرا على الصحة. تقدر مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (CDC) أن البكتيريا تسبب حوالي 1.35 مليون إصابة و 26500 حالة دخول إلى المستشفى و 420 حالة وفاة في الولايات المتحدة كل عام. هذا المرض الذي ينتقل عن طريق الغذاء له عامل مقاومة قوي ومعدل تكاثر سريع. الأمراض المنقولة بالغذاء مثل السالمونيلا تكلف الولايات المتحدة أكثر من 15.6 مليار دولار كل عام.

هناك العديد من الطرق المتاحة اليوم للكشف عن المرض ، ولكن هذه الأساليب تستغرق وقتًا طويلاً وتستهلك الكثير من العمالة وتكلف الكثير من المال.

طور فريق من الباحثين من جامعة ماكماستر طريقة اختبار أسرع وأفضل للتحقق من تلوث السالمونيلا في المنتجات الغذائية مثل الدجاج. بدعوى أنه أسهل في الاستخدام من اختبار Covid-19 المنزلي ، فإن الطريقة الجديدة يمكن أن تحسن سلامة الأغذية ، وتقليل تكلفة معالجة المواد الغذائية ، وتساعد في تقليل عمليات سحب دفعات الطعام الملوثة.

ما الذي يجعل الاختبار يعمل؟

يتكون الاختبار الذي طوره الفريق في جامعة ماكماستر في هاميلتون ، كندا ، من مكونين.

الأول هو جزيء حمض نووي اصطناعي جديد يتفاعل مع السالمونيلا ، والذي تم تطويره داخليًا بواسطة الفريق. هذا الجزيء محصور بين طبقات من جزيئات الذهب المجهرية. تصطف المادة المركبة الجزء الداخلي من طرف ماصة زجاجية. عندما يتم سحب عينة مسالة من الطعام داخل الأنبوب ، يؤدي هذا التفاعل إلى إجراء.

هنا نأتي إلى المكون الثاني. في حالة وجود السالمونيلا ، ستقطع البكتيريا جزيئات الذهب الدقيقة مما يسمح للحمض النووي بالهروب إلى العينة السائلة. عندما يتم إسقاط هذا المحلول على قطعة من الورق ، سيتغير لون القطرة إلى اللون الأحمر للإشارة إلى وجود السالمونيلا. كلما زاد تركيز البكتيريا ، زاد إشراق درجة اللون الأحمر.

يمكن إجراء الاختبار بدون مصدر طاقة ويستغرق حوالي ساعة للحصول على نتائج دقيقة. يقول فريق البحث إنه بالمقارنة مع المراقبة الحالية من خلال ثقافات المختبر ، والتي تتطلب يومًا كاملاً على الأقل لتحقيق النتائج ، فإن طريقة الاختبار المطورة حديثًا أفضل بكثير.

يقول المؤلف المشارك للدراسة ، Yingfu Li ، أستاذ الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الكيميائية الذي يقود مجموعة أبحاث الأحماض النووية الوظيفية في McMaster: "يمكن لأي شخص استخدامه بشكل صحيح في البيئة التي يتم فيها تحضير الطعام أو معالجته أو بيعه" .

ملخص الدراسة:

تم تطوير مستشعر طرف Au-on-Au للكشف عن السالمونيلا تيفيموريوم (السالمونيلا) ، باستخدام مسبار حمض نووي اصطناعي جديد (NAP) كوصلة لتثبيت جسيمات Au النانوية المرتبطة بالحمض النووي (AuNP) على DNA- تعلق طبقة Au رقيقة داخل طرف ماصة. في وجود السالمونيلا ، يشق RNase H2 من السالمونيلا (STH2) NAP ويمكن الكشف بصريًا عن AuNP المترافق مع الحمض النووي بواسطة شريط ورقي. لا يتطلب جهاز الاستشعار الحيوي المحمول هذا أي معدات إلكترونية أو كهروكيميائية أو بصرية. يوفر حد اكتشاف 3.2 × 103 CFU mL − 1 للسالمونيلا في ساعة واحدة دون زراعة الخلايا أو تضخيم الإشارة ولا يظهر تفاعل متبادل مع العديد من بكتيريا التحكم. علاوة على ذلك ، يكتشف المستشعر بشكل موثوق السالمونيلا المسننة في عينات الطعام ، مثل اللحم المفروم والدجاج والحليب والبيض.