Las enfermedades transmitidas por los alimentos afectan a aproximadamente una de cada seis personas en los Estados Unidos cada año. Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades estiman que 48 millones de personas en los EE. UU. Se enferman debido a uno o más de los 31 patógenos reconocidos, incluyendo E. coli O157:H7, una cepa particularmente dura de E. coli.

Los investigadores de la Universidad de Purdue han estado trabajando para desarrollar nuevas tecnologías que ayuden a detener la propagación de enfermedades transmitidas por los alimentos. que matan a 3, 000 personas al año, detectándolos de manera más eficiente. Han desarrollado un ensayo basado en bioluminiscencia junto con un dispositivo portátil que funciona con teléfonos inteligentes y computadoras portátiles para realizar pruebas en el lugar de E. coli dañina en muestras de alimentos.

El dispositivo fotomultiplicador de silicio (SiPM) utiliza poca luz del ensayo bioluminiscente para detectar la presencia de bacterias que causan enfermedades transmitidas por los alimentos en las muestras de alimentos. El equipo de Purdue también creó un circuito eléctrico con un amplificador, comparador y microcontrolador para enviar los datos a portátiles y teléfonos inteligentes a través de la tecnología Bluetooth. Utilizaron la impresión 3-D para diseñar una base portátil para el SiPM. La investigación se publica en la edición de enero de Óptica aplicada .

"Nuestro objetivo es crear tecnología y un proceso que permita la detección rentable de las causas de las enfermedades transmitidas por los alimentos mediante un sencillo proceso ágil y eficiente, "dijo Euiwon Bae, un científico investigador senior de ingeniería mecánica en la Facultad de Ingeniería de Purdue, quien desarrolló la tecnología junto con Bruce Applegate, profesor de ciencia de los alimentos en la Facultad de Agricultura de Purdue. "Este período de tiempo permite una mejor detección integrada y una acción más rápida para evitar que más personas se enfermen".

Para mostrar la prueba de concepto, el equipo de Purdue probó el dispositivo con muestras de carne molida contaminadas artificialmente de una tienda de comestibles local. Inyectaron E. coli en las muestras de carne y luego usaron su dispositivo para analizar la muestra dentro de las 10 horas posteriores a la inoculación.

La carne se enjuaga y se incuba con un líquido de enriquecimiento que contiene un fago modificado, un virus para bacterias. Luego, el fago infecta las bacterias dañinas transmitidas por los alimentos, de modo que cuando se agrega un sustrato, las bacterias emiten luz, que es detectado por el SiPM. El dispositivo puede contar pulsos de luz o fotones.

"Nuestro ensayo ofrece una mayor sensibilidad, costo más bajo, mejor portabilidad y otras ventajas distintivas en comparación con los métodos de detección existentes, "Dijo Applegate.