Innovativer 3D-gedruckter Sensor revolutioniert Erkennung von lebensmittelbedingten Krankheitserregern

BerlinLebensmittelrückrufe sind aufgrund von Kontamination häufig, was bei den Menschen Besorgnis über die Sicherheit ihrer Nahrungsmittel auslöst. Rückrufe geschehen manchmal zu spät, was zu Krankheiten führt. Trotz Bemühungen, Keime zu bekämpfen, kommt es weiterhin zu Verunreinigungen. Ein großes Problem dabei ist, dass die derzeitigen Werkzeuge zur Erkennung von Keimen nicht sehr effektiv sind.

Forscher der Guangdong University of Technology und des Pudong New District People's Hospital haben eine innovative Methode zur Entdeckung von schädlichen Keimen in Lebensmitteln entwickelt. Ihre Ergebnisse wurden in AIP Advances von AIP Publishing veröffentlicht. Diese neue Methode ist schneller, kostengünstiger und präziser als die bisherigen Verfahren. Die Forscher sind überzeugt, dass ihre Entdeckung eine bessere Überprüfung von Lebensmitteln ermöglicht und Verbraucher vor kontaminierten Produkten schützt.

Diese Bakterien zu entdecken, gestaltet sich aus mehreren Gründen schwierig.

• Krankheitserreger sind vielfältig und gedeihen in unterschiedlichen Umgebungen.
• Geringe Konzentrationen von Erregern in großen Lebensmittelproben.
• Anwesenheit ähnlicher, aber nicht krankheitserregender Organismen.
• Komplexe Beschaffenheit verschiedener Lebensmittelarten.

Laut der Autorin Silu Feng sind die derzeitigen Methoden wie Zellkultur und DNA-Sequenzierung schwer in großem Maßstab anzuwenden. Das bedeutet, dass nicht jede Charge von Lebensmitteln gründlich getestet werden kann, wodurch einige Verunreinigungen unentdeckt bleiben. Feng weist auch darauf hin, dass diese Methoden weitere Nachteile haben, zum Beispiel:

• Lange Wartezeiten auf Ergebnisse.
• Erforderliche Spezialausrüstung und geschultes Personal.
• Schwierigkeiten bei der gleichzeitigen Erkennung mehrerer Erreger.

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Die Forscher nutzten eine alternative Methode: Sie entwickelten einen kleinen Chip, der mithilfe von Licht verschiedene Keime gleichzeitig erkennen kann. Der mit 3D-Druck gefertigte Chip lässt sich leicht in großer Anzahl herstellen und kann auf bestimmte Keime angepasst werden.

Der Chip besteht aus vier Abschnitten, die jeweils darauf ausgelegt sind, eine bestimmte Bakterienart zu erkennen. Wenn ein Bakterium vorhanden ist, bindet es sich an einen Detektionsbereich und verändert dessen optische Eigenschaften. Dieses System ermöglicht es Wissenschaftlern, häufige Bakterien wie E. coli, Salmonellen, Listerien und S. aureus schnell und selbst in sehr geringen Mengen zu identifizieren.

Feng erläutert, dass diese Methode schnell und effektiv mehrere Krankheitserreger nachweist. Die Ergebnisse sind leicht verständlich, was die Erkennung beschleunigt. Das Team plant, ihr Gerät weiter zu verbessern, um die Lebensmittelprüfung zu optimieren.