Novos métodos de nanopartículas aceleram a detecção de vírus em alimentos e água

Esperar é a parte mais difícil. Especialmente no caso de testar a contaminação por água ou alimentos, que podem levar dias ou até uma semana em alguns casos para os resultados, deixando a possibilidade de as pessoas terem sido expostas sem saber.

Para resolver essa questão, os pesquisadores da Universidade Estadual de Michigan desenvolveram dois métodos inovadores para testar bactérias e vírus em alimentos e água que reduzem esse tempo de dias a horas, oferecendo resultados em tempo actual em campo.

“Sabemos que é um problema”, disse Evangelyn Alocilja, professor do Departamento de Biossistemas e Engenharia Agrícola da Faculdade de Engenharia. “A praia está fechada hoje, mas e as pessoas que foram nadar antes que os resultados dos testes voltassem?”

Alocilja e sua equipe desenvolveram nanopartículas magnéticas revestidas com glican que são mais finas que a largura de um cabelo humano para remover e identificar contaminantes microbianos da comida e da água.

A pesquisa foi publicado na revista Segurança e qualidade dos alimentos.

O glicano é um açúcar que se liga às proteínas que vivem na superfície de vírus e bactérias. Uma vez que as nanopartículas grudem nas bactérias, um ímã é usado para separar as partículas e bactérias da amostra. Em seguida, o contaminante é facilmente removido.

Uma vez que o contaminante é removido, o próximo passo é identificar que tipo de bactéria é usando um sensor ou biossensor biológico que pode detectar os seres vivos. O biossensor usa nanopartículas de ouro que se incorporam no DNA das bactérias se o gene específico que eles estão procurando estiver presente.

Se as nanopartículas de ouro aparecerem vermelhas, o gene alvo estará presente. Se o nanopartículas de ouro Mudança de vermelho para azul, isso significa que as nanopartículas formaram um grupo e o gene alvo está ausente.

Esse método de teste leva cerca de 40 minutos, o que significa que o usuário pode identificar bactérias na água em duas a quatro horas, em vez de um a dois dias. Por exemplo, Salmonella, Campylobacter e E. coli são transmitidos através água contaminada e são as causas mais comuns de doenças transmitidas por alimentos nos EUA e no mundo.

A tecnologia de biossensor baseada em nanopartículas da ALOCILJA pode isolar essas transportadas alimentares e transportadas aquáticas bactérias Em menos de 30 minutos, extraia o DNA em 20 minutos e detecte o gene alvo em 40 minutos, economizando tempo e dinheiro.

Apenas uma pequena quantidade de nanopartículas é necessária para testar a amostra, graças à tecnologia de nanopartículas magnéticas revestidas com glicano. Por exemplo, para testar um litro de água ou 25 gramas de alimentos, é necessária apenas um mililitro de nanopartículas magnéticas revestidas com glicano.

Alocilja espera essas tecnologias baratas-custando 10 a 50 centavos por teste para o glicano revestido nanopartículas magnéticas e menos de US $ 2 por teste para o método de nanopartículas de ouro – um dia será usado em todo o mundo para testar qualidade da água e ser usado para melhorar Segurança alimentar.

“Sou apaixonado por ajudar as populações limitadas por recursos que precisam de ajuda mais porque são mais vulneráveis ​​a água contaminada, comida e meio ambiente”, disse Alocilja.

“Muitas vezes, essas comunidades carecem de infraestruturas médicas e têm fontes de energia não confiáveis. O biossensor baseado em nanopartículas atende à necessidade porque utiliza um ímã simples, requer energia mínima, é fácil de operar e não requer armazenamento a frio”.

Recentemente, Alocilja e sua equipe estão testando essa tecnologia de biossensor de amostra a resultação baseada em nanopartículas integradas no campo para detectar organismos infecciosos e antimicrobianos, que podem ser usados ​​em clínicas de saúde e salas de emergência.

“Não queremos que as pessoas doentes esperem muito com resultados de diagnóstico antes que possam ser tratados”, disse Alocilja.

“Queremos que eles possam receber tratamento o mais rápido possível, porque diagnóstico precoce e o tratamento é basic para a recuperação e a sobrevivência precoces “.