Tragbares Gerät erkennt lebensmittelbedingte Krankheiten

Lebensmittelbedingte Krankheiten treffen jedes Jahr etwa einen von sechs Menschen in den Vereinigten Staaten durch mehr als 31 anerkannte Krankheitserreger, darunter E. coli O157:H7, ein besonders aggressiver Stamm von E. coli. Forscher haben einen auf Biolumineszenz basierenden Assay entwickelt, der mit einem tragbaren Gerät gekoppelt ist, das mit Smartphones und Laptops funktioniert, um vor Ort Tests auf schädliche E. coli in Lebensmittelproben.

Das Silizium-Photomultiplier-Gerät (SiPM) verwendet schwaches Licht aus dem Biolumineszenz-Assay, um das Vorhandensein von Bakterien zu erkennen, die lebensmittelbedingte Krankheiten in Lebensmittelproben verursachen. Sie erstellten auch eine elektrische Schaltung mit Verstärker, Komparator und Mikrocontroller, um die Daten über Bluetooth-Technologie an Laptops und Smartphones zu senden. Sie verwendeten 3D-Druck, um eine tragbare Halterung für das SiPM zu entwerfen.

Um den Proof of Concept zu zeigen, testete das Team das Gerät mit künstlich kontaminierten Proben von Rinderhackfleisch aus einem örtlichen Lebensmittelgeschäft. Sie injizierten E. koh in die Rindfleischproben und benutzte dann das Gerät, um die Probe innerhalb von 10 Stunden nach der Inokulation zu analysieren. Das Rindfleisch wird gespült und mit einer Anreicherungsflüssigkeit inkubiert, die einen modifizierten Phagen, einen Virus für Bakterien, enthält. Der Phage infiziert dann schädliche Lebensmittelbakterien, so dass die Bakterien bei Zugabe eines Substrats Licht emittieren, das vom SiPM erkannt wird. Das Gerät kann Lichtimpulse oder Photonen zählen.