מבוסס נייר Colorimetric איתור של<em> חיידקי Escherichia</em>,<em> סלמונלה</em> Spp., ו<em> חיידקי ליסטריה</em> מכמויות גדולות של מים לחקלאות

חשוב שסוכני מחלה במזון מזוהים במהירות ורצוי בהגדרות המבוסס על שדה במטרה להפחית את הנטל של מחלה במזון. אסטרטגיות נפוצות כדי לזהות חיידקים פתוגנים במזון כוללות אפיון ביוכימי, culturing סלקטיבית והפרש, בידוד וזיהוי של מערכת חיסון, וזיהוי מולקולרי. עם זאת, שיטות אלה הקשו על ידי זיהום סדיר, גודל מדגם קטן נבדק, הריכוזים נמוכים לעתים קרובות של החיידקים פתוגניים במזון, דורשים זמני עיבוד ארוכים, ו / או אינם ישימים להגדרות שדה. יתר על כן, תרכובות במטריצות מזון רבות מוגבלים לזיהוי ואבחון יישומים. על מנת לשפר את הסיכוי לגילוי חיידקים, ארצות הברית מנהל המזון והתרופות אמריקניות הציעו כי בדיקות מים לחקלאות (כגון מים מים לשטוף והשקיה) אשר גם באה במגע עם שטח פנים גדול של תוצרת טרייה או משמשת ככלי עבור pזיהום roduce הוא חלופה לבדיקה ישירה של מזון ^1. למרות זאת, הפתוגן-הנטל הטבעי לעתים קרובות הנמוך בשילוב עם אפקט הדילול של דגימת מים החקלאית הנציג עושה שיטות הכנת מדגם לריכוז הפתוגן חיוניות. שיטה כזו תדרוש דגימה בכמויות גדולות של מים (≥ 10 L), פתוגן ריכוז נאות, ותאימות עם אסטרטגיות זיהוי במורד הזרם.

מטליות הותאמו מור (MMS) הם מכשירים זולים, פשוט, ומחוספסים המשמשים לריכוז חיידקים מכמויות גדולות (≥ 10 L) של המים ^2-4. MMS מורכב מקלטת פלסטיק מלאה עם גזה, המשמשת כמסנן גס לכמויות גדולות של מים נשאבות באמצעות הקלטת באמצעות משאבת peristaltic. MMS הוא שיטה בלתי מפלה של ריכוז חיידקים (≥ ריכוז 10 פי) הלוכדת חלקיקי חומר אורגני ולא אורגני, כולל מיקרואורגניזמים בli מעובדדגימות פאונד. סביר להניח כי את היעילות מצוינת של ריכוז של מיקרואורגניזמים המטרה על ידי MMS יכולה להיות מוסברת על ידי העובדה כי מיקרואורגניזמים צפויים להיות מחובר לשבריר סחף החימר או מיקרו אגרגטים האורגניים של המוצקים מרחפים ^3. העיצוב המחוספס של MMS מאפשר להתגבר על מרבית הליקויים הקשורים לשיטות סינון אחרות עבור לכידה וריכוז של חיידקים ממים, כגון סתימה של מסננים, חוסר יכולת לעבד כמויות גדולות, דגימות עם מסנן גבוה עכירות, ועלויות גבוהות. מסיבות אלה, ה-FDA ממליצה שMMS של ישולב נהלים רשמיים לנהלי איסוף דגימה סביבתיים וקשורות לייצר ^5.

הנה, שיטה מתוארת לריכוז, להעשרה, וזיהוי של Escherichia coli, סלמונלה spp., וחיידקים ליסטריה ממים חקלאיים. MMS משמש לריכוז של bacteria, ומשמש גם ככלי להעשרת חיידקים סלקטיבית או לא סלקטיבית. גילוי חיידקים מושגת ביוכימית באמצעות מכשירים אנליטיים מבוסס נייר (μPADs) ^6. יכול להיות מיוצר μPADs כרשתות fluidic או בדיקות מקום באמצעות מגוון של שיטות, כולל photolithography, הדפסת דיו, הטבעה, ושעוות הדפסת ^7-11. דוגמאות של עיצובי fluidic יכולות להיות דפוסי ערוץ הדנדריטים בי המדגם מופקד במרכז ובהמשך זורם למאגרי דיסטלי או דפוסי ערוץ אחד שבו המדגם או המצע הם משכו מהמאגרים החיצוניים של הערוץ על ידי פעולת נימים למרכז ^12. עבור פרוטוקול זה, בחרנו להעסיק למערכי 7 מ"מ בקוטר נייר שעוות מקום שנעוצים עם מצעי chromogenic שיכול להיות מעובד על ידי אנזימים מעידים על מיקרואורגניזמים נבדקו כאן: β-D-galactopyranoside האדום Chlorophenol (CPRG) ו 5 – bromo-4-כלורו-3-indolyl β-D-glucuronide (X-Gluc)לצורך זיהוי של β-galactosidase וβ-glucuronidase הופק על ידי א coli; caprylate 5-bromo-6-כלורו-3-indolyl (caprylate מגנטה) לצורך זיהוי של C8-esterase מיוצר על ידי spp סלמונלה.; ופוספט 5-bromo-4-כלורו-3-indolyl-מיו-אינוסיטול (X-InP) לצורך זיהוי של C פוספוליפאז phosphatidylinositol הספציפי (PI-PLC) המיוצר על ידי ל ' חיידקי ^6. לפיכך, נוכחותו של חיידק מסוים ניתן להבחין באופן חזותי ללא הצורך בציוד מורכב או נתונים לפרשנות. הסגוליות והרגישות של זיהוי μPAD colorimetric מבוסס אנזים של חיידקי היעד הספציפיים אלה כבר נחקרו בעבר ^6. בנוסף, הרגישות של שיטת ריכוז איתור המשולבת עבור חיידקי היעד אלה הוערכה על ידי יוצרות עלייה חדה של כמויות גדולות של מים עם רמות שנקבעו מראש של מיקרואורגניזמים (נתונים שלא פורסם וBisha et al. ^13).