Создан инновационный тест для быстрого выявления сальмонеллы

Химики разработали усовершенствованный способ оперативного обнаружения сальмонеллы. Основой метода стала бумажная тест-полоска, меняющая цвет при взаимодействии с бактериальным геномом, что позволяет за считанные часы определить наличие патогена в продуктах питания.

В отличие от традиционных методик, на выполнение которых требуется несколько дней, новый тест обеспечивает результат менее чем за четыре часа. Он не только быстрее, но и способен различать два наиболее распространенных штамма сальмонеллы. При этом стоимость одного анализа значительно ниже, чем у аналогов.

Сальмонелла является одним из самых распространенных патогенов, передающихся через пищу, что делает проблему её выявления крайне актуальной для обеспечения глобальной безопасности продуктов. Заражение обычно происходит, когда пища контактирует с фекалиями животных в процессе производства или транспортировки. К основным источникам риска относятся сырое и недостаточно термически обработанное мясо, птица, яйца, морепродукты и свежие овощи. Кроме того, случаи заражения были связаны даже с обработанными продуктами, такими как арахисовое масло и замороженные изделия.

Предложенный метод выявления сальмонеллы сочетает в себе несколько молекулярных технологий для обнаружения патогена в образцах продуктов. Он разработан как простой, быстрый и доступный инструмент, который отвечает насущной необходимости в более эффективных методах диагностики пищевых патогенов. Возможность оперативно идентифицировать и устранить источник загрязнения может снизить риск распространения инфекций, защитить уязвимые группы населения и минимизировать нарушения в цепочке поставок.

Сальмонеллёз — заболевание, вызванное инфекцией сальмонеллы, — сопровождается острыми симптомами со стороны желудочно-кишечного тракта и лихорадкой. Хотя болезнь часто проходит без лечения, тяжелые случаи требуют госпитализации, особенно у детей, пожилых и людей с ослабленным иммунитетом.

Для предприятий пищевой промышленности и ресторанов мониторинг сальмонеллы является не только вопросом здоровья, но и важной бизнес-задачей. Вспышки заболеваний чреваты значительными затратами, включая дорогостоящий отзыв продукции, потерю доверия клиентов и возможные юридические последствия, что может серьёзно повлиять на финансовую и репутационную стабильность.

Совершенствование технологий диагностики

Новый тест основан на использовании системы редактирования генов CRISPR-Cas12a в сочетании с методом амплификации рекомбиназной полимеразы (RPA) и молекулярным переключателем, который вызывает изменение цвета на бумажной полоске. Если образец заражён, полоска становится красной, если нет — жёлтой.

Этот подход отличается высокой скоростью, точностью и специфичностью. Он может обнаруживать всего 100 копий бактериального генома и различать два ключевых серотипа: S. Typhimurium и S. Enteritidis. Определение конкретного штамма позволяет установить источник вспышки и выбрать оптимальную тактику лечения.

Одним из преимуществ новой системы является её минимальная вероятность ложноположительных результатов. Другие методы, например, с использованием наночастиц или сложного оборудования, нередко уступают по точности, что ограничивает их применение на практике.

Кроме того, методика экономически выгодна. Благодаря использованию небольших бумажных дисков или полосок, вместо более дорогих реактивных контейнеров, требуется минимальное количество исследуемого раствора, что делает тест примерно в 20 раз дешевле.

Портативное и универсальное решение

В отличие от традиционных методов, новый тест не требует сложного лабораторного оборудования и может использоваться в самых различных условиях — от ферм до ресторанов и складов.

Разработчики стремятся создать компактный, удобный в использовании набор, который можно будет применять на всех этапах производства и поставки продуктов. Это позволит выявлять вспышки инфекции ещё до их масштабного распространения. Кроме того, такой инструмент станет полезным для инспекторов санитарной службы и работников ресторанов, помогая соблюдать гигиенические нормы и обеспечивать безопасность продуктов.

Гибкость конструкции позволяет адаптировать систему для выявления других патогенов. Изменив РНК-элемент, тест можно запрограммировать на обнаружение бактерий, таких как кампилобактерии или кишечная палочка, выделяющая шига-токсин. Эти микроорганизмы ежегодно становятся причиной миллионов случаев госпитализации и значительных экономических потерь в пищевой отрасли.

Новый метод демонстрирует возможности синтетической биологии в разработке многофункциональных диагностических инструментов, способных существенно повысить эффективность борьбы с патогенами.