Cornell University forskare har utvecklat en snabb, mindre kostsam och känslig ny teknik för att detektera grupp A-streptokocker, de bakterier som orsakar scharlakansfeber. Detaljer kommer att tillkännages i dag vid Institute of Food teknologer årsmöte och livsmedel Expo i New Orleans.
Presentationen av Sam Nugen, doktorand i Cornells livsmedelsvetenskap avdelning, kommer att fokusera på att upptäcka de livsmedelsburna bakterier Streptococcus pyogenes (S. pyogenes), men tekniken kan tillämpas på en mängd olika bakteriella patogener, inklusive Escherichia coli ( E. coli).
Den nya Biosensor fungerar i ett provrör och ett positivt resultat visas som en röd linje på en remsa, ungefär som ett graviditetstest. Nydesignade mjukvara ger forskare ett kraftfullt verktyg för att öka känsligheten av analysen.
Metoden kan hjälpa forskare och företag som är i branschen för att spåra livsmedelsburna patogener, vilket gör att tekniker för att bestämma en källa snabbt. Det kan också hjälpa till att analysera en tops i halsen kultur, att berätta om någon har en sjukdom som streptokocker i halsen.
"Vi hoppas få se denna teknik kommersialiseras, eftersom det är mycket snabb jämfört med alla standardmetoder just nu", sa Nugen, studiens huvudförfattare. Nugen genomfört sin forskning i laboratorium av Antje Baeumner, Cornell docent i biologisk och miljöteknik, som också är medförfattare till studien.
"Det skulle vara bra om vi kom fram till något som blev en standard," Nugen till.
Aktuell biosensorer förlita sig på en tidskrävande teknik som kallas genamplifiering som kräver dyr utrustning: Tekniker ta en bit av DNA från ett prov och lägga enzymer som gör många kopior av DNA. Duplicera eller "förstärker" DNA gör en patogen lättare att upptäcka.
Den nya processen startar med genetiskt material som utvinns ur ett livsmedel prov. Detta material, som kallas ribosomalt RNA (rRNA), ansvarar för att översätta genetisk information transporteras i DNA till proteiner.
Nugen utformat dataprogram som gör det möjligt för forskare att skriva in i en rRNA sekvens kallas en målsekvens, som är unik för en specifik mikrob. Programmet avgör sedan små sekvenser av kompletterande DNA - som kallas sonder - som är exakt anpassade att hålla sig till rRNA målet webbplatser. Dessa sekvenser är sedan återges som genetiskt material genom ett bioteknikföretag.