Utilisation de laser dactyloscopie pour identifier Salmonella
Les bactéries du genre Salmonella sont une cause majeure d'intoxication alimentaire. Environ 40.000 cas d'intoxication alimentaire par les salmonelles sont signalés aux États-Unis chaque année, mais selon les Centers for Disease Control and Prevention, environ un million de personnes sont effectivement infectées par la bactérie chaque année. Les chercheurs ont maintenant mis au point une nouvelle technologie, plus rapide pour identifier les aliments qui ont été contaminés par Salmonella.
La vérification de Salmonella dans les aliments est maintenant faite régulièrement partout dans le monde, et la détection de la bactérie se traduit souvent par des rappels d’aliments dans les magasins. Il existe plusieurs méthodes pour détecter les Salmonella, les plus importants sont les essais de réaction en chaîne par polymérase. Ils comportent habituellement des tests biochimiques sur les bactéries obtenues à partir de l’alimentation Rinçages - eau obtenue en agitant la nourriture dans un sac stérile qui contient de l’eau stérilisée - ou à partir de cultures cultivées sur des plaques d’agar - plaques de verre recouvertes d'une couche de substances nutritives pour les bactéries. Les bactéries forment des colonies: de petites taches rondes de bactéries se multiplient. Ces colonies sont ensuite soumises à des tests biochimiques, un processus qui peut nécessiter 72 heures pour leur identification.
Une équipe de l'Université Purdue à West Lafayette, Ind., Dirigé par Arun Bhunia, chercheur en science alimentaire, a découvert que si vous briller la lumière laser à travers une telle colonie, des motifs symétriques ronds étranges apparaissent qui sont remarquablement différentes pour chaque type de bactérie. Bhunia a commencé à étudier comment utiliser un laser pour identifier les bactéries dans les colonies sur des plaques d'agar.
Ils ont réalisé qu'ils avaient trébuché sur une nouvelle méthode pour identifier les bactéries - lorsque le laser a frappé les colonies qu'elle produit ce qu'on appelle des motifs de diffraction, qui peuvent être lus comme des empreintes digitales. Et ils ont constaté que ce sont surtout les nutriments transformés par les bactéries qui ont causé les différents modèles.
"Lorsque les bactéries se développent sur la plaque de gélose, ils utilisent différents types de nutriments, en fonction de leur patrimoine génétique, et ils font différents types de sous-produits", a déclaré Bhunia. "Ainsi, lorsque le faisceau laser frappe ces différentes molécules, qui restent piégés dans la colonie, vous obtenez différents motifs de diffraction."
Toutefois, les tendances changent à mesure que la colonie se développe."Nous voulions trouver un temps stable où nous pouvions toujours obtenir le même schéma A la fin de la phase de croissance de la colonie est plus stable et nous voyons plus de fonctionnalités;. Après un certain temps les cellules commencent à mourir et le motif change à nouveau", a déclaré Bhunia.
Les chercheurs ont développé un système automatisé, appelé BARDOT (détection rapide des bactéries en utilisant la technologie de dispersion optique). Les chercheurs ont travaillé avec avancée BioImaging Systems à West Lafayette pour commercialiser le système. BARDOT se compose d'un incubateur et un scanner laser qui peut examiner une plaque de gélose dans une minute. Les tendances observées sont ensuite affichées sur un écran. Les chercheurs soulignent que ce système n'a pas supplanter les méthodes de détection actuelles utilisées par la Food and Drug Administration des États-Unis et des organisations similaires dans le monde.
Patrick Fach, un chercheur en sécurité alimentaire à l'Agence française de l'alimentation, de l'environnement et de la santé au travail (Anses) à Maisons-Alfort, France, a dit que ce ne sera probablement pas se produire.
"Sur purs [Salmonella] colonies, [réaction en chaîne par polymérase] tests peuvent donner beaucoup plus d’informations, telles que la virulence et la résistance aux antimicrobiens, donc en fonction de la nature et le niveau d'information dont vous avez besoin, vous devez utiliser un système plutôt que l'un de l’autre, »dit Fach.
Un avantage du nouveau test est qu'il ne tue pas la colonie, ce qui rend d'autres essais possible. Bhunia dit que BARDOT est bon pour une analyse rapide et le test de la polymérase est utile pour la construction d'une compréhension complète de la situation.
«Voilà comment nous voyons la valeur de cette technologie, nous ne sommes pas vraiment en train de changer le flux du processus tout le monde utilise dans le laboratoire de microbiologie;. En utilisant notre système leur serait bénéfique en accélérant les tests", a déclaré Bhunia.
Le système BARDOT correspond aux motifs de diffraction obtenus avec une bibliothèque d'images contenant des motifs de diffraction connues de micro-organismes. Ainsi, en plus de l'agent pathogène que vous recherchez, vous pouvez également détecter rapidement d'autres micro-organismes présents sur les plaques d'agar-agar, ce qui permet aux chercheurs d'améliorer continuellement la bibliothèque en ajoutant des organismes non encore inclus dans la bibliothèque. Le système peut également être adapté à d'autres recherches au-delà de la vérification des aliments, a déclaré Bhunia.
"Nous avons essayé des échantillons de sang, des échantillons d'air, et des échantillons d'eau - tout ce que vous pouvez faire pousser sur une plaque," a-t-il dit.
