Handheld Apparaat Detecteert Schadelijke E. coli in Voedsel On-Site Met Bioluminescentie

Voedselovergedragen ziekten treffen ongeveer één op de zes mensen in de Verenigde Staten elk jaar van meer dan 31 herkende pathogenen inclusief E. coli O157:H7, een bijzondere harde stam van E. coli. Onderzoekers hebben een bioluminescentie-gebaseerde assay gekoppeld aan een draagbaar apparaat ontwikkeld dat met smartphones en laptops werkt om on-site testen voor schadelijke E. coli in voedselmonsters uit te voeren.

Het silicium fotomultiplier (SiPM) apparaat gebruikt laag licht van de bioluminescente assay om de aanwezigheid van bacteriën die voedselovergedragen ziekten veroorzaken in voedselmonsters te detecteren. Ze creëerden ook een elektrisch circuit met een versterker, comparator en microcontroller om de data naar laptops en smartphones via Bluetooth-technologie te sturen. Ze gebruikten 3D-printen om een draagbare houder voor de SiPM te ontwerpen.

Om het proof-of-concept te tonen, testte het team het apparaat met kunstmatig gecontamineerde monsters rundvlees van een lokale supermarkt. Ze injecteerden E. coli in de rundvleesmonsters en gebruikten vervolgens het apparaat om het monster binnen 10 uur na inoculatie te analyseren. Het rundvlees wordt gespoeld en geïncubeerd met een verrijkingsvloeistof die een gemodificeerde faag bevat, een virus voor bacteriën. De faag infecteert dan schadelijke voedselovergedragen bacteriën zodat wanneer een substraat wordt toegevoegd, de bacteriën licht emitteren, wat gedetecteerd wordt door de SiPM. Het apparaat is in staat om lichtpulsen of fotonen te tellen.