Инженеры и биохимики из Макмастерского университета разработали инновационный тест, который позволяет легко и быстро определить наличие бактерий в жидкостях, просто наблюдая за изменением цвета. Этот метод упрощает диагностику и помогает сделать продукты питания безопаснее.
Тест основан на использовании бактериофагов — вирусов, которые атакуют только определённые бактерии. Они встроены в биогель, который меняет цвет, если в образце жидкости обнаружены бактерии, такие как кишечная палочка или листерия. Тест работает даже при низких концентрациях патогенов в таких жидкостях, как озёрная вода, моча или молоко.
Как это работает?
Бактериофаги, или просто фаги, находят целевые бактерии в образце и разрушают их. При этом выделяются биологические компоненты бактерий, которые взаимодействуют с гелем и вызывают изменение цвета. Если бактерий в образце нет, цвет остаётся прежним.
Тест занимает всего несколько часов, что значительно быстрее, чем лабораторные анализы, которые могут потребовать два дня.
"Мы уже много лет используем бактериофаги для уничтожения бактерий и лечения инфекций. Теперь их сила направлена на быстрый анализ загрязнений", — объясняет доцент кафедры биомедицинской и химической инженерии Зейнаб Хоссейнидуст, заведующая кафедрой биоинженерии бактериофагов в Канаде.
Применение и перспективы
Тест может быть использован для проверки продуктов питания, воды, клинических образцов и даже окружающей среды. Например, с его помощью можно быстро определить, безопасна ли вода для питья или продукты — для употребления. Это особенно актуально в случаях, когда необходимо оперативно остановить вспышки инфекций, как, например, при заражении растительного молока листериями в Канаде, что привело к смертельным случаям и отзыву продукции.
"Фаги невероятно специфичны. Они находят только те бактерии, на которые настроены", — добавляет профессор химической инженерии Карлос Филипе, старший автор исследования.
Эта точность позволяет адаптировать тест для выявления практически любой бактерии, включая сальмонеллу или другие опасные патогены.
Доступность и будущее
Тест уже доказал свою эффективность в лабораторных условиях, показав результаты, сопоставимые с традиционными методами диагностики. Учёные планируют наладить сотрудничество с коммерческими партнёрами для вывода технологии на рынок, чтобы сделать её доступной для широкой аудитории.
По словам аспирантки химической инженерии и биоинженерии Ханны Манн, тест может особенно пригодиться в местах, где сложно обеспечить чистую воду.
"Этот инструмент может стать настоящим спасением для людей, которые не имеют доступа к водопроводной воде", — отмечает она.