Высокотехнологичный метод может обнаружить скрытую сальмонеллу

В будущем даже самое малое количество Salmonella можно будет легко обнаружить с помощью технологии SERS (surface-enhanced Raman scattering, поверхностно-усиленное комбинационное рассеяние). Учёный Министерства сельского хозяйства США (USDA) Босун Парк в Атенсе (Джорджия) возглавляет поисковые исследования потенциала этого аналитического метода для быстрого, простого и надёжного обнаружения сальмонеллы и других патогенов пищевого происхождения.

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США, сальмонелла вызывает более миллиона случаев заболеваний в США ежегодно.

Если SERS окажется успешным для обнаружения сальмонеллы, эту методику можно будет использовать в лабораториях общественного здравоохранения по всей стране для быстрой идентификации этого или других патогенов, ответственных за вспышки болезней пищевого происхождения. Более того, производители продуктов питания в будущем смогут использовать SERS в своих внутренних лабораториях контроля качества.

Принцип работы SERS

При анализе SERS образец помещается на поверхность (например, стальную пластину), которая была «усилена» — изменена с гладкой на шероховатую. В своих исследованиях команда Парка усилила поверхность стальных пластин, покрыв их крошечными сферами из биополимера, инкапсулированного наночастицами серебра.

Шероховатые поверхности и коллоидные металлы (такие как серебро) могут усиливать рассеяние света, которое происходит, когда образец на этой «наноподложке» сканируется лазерным лучом спектрометра комбинационного рассеяния.

Рассеянный свет, возвращающийся в спектроскоп, образует характерный спектральный паттерн, известный как спектральная сигнатура комбинационного рассеяния (Raman spectral signature). Исследователи ожидают доказать концепцию, что все молекулы (например, составляющие сальмонеллу) имеют свою уникальную спектральную сигнатуру.

Идея использования подложки из наночастиц серебра для спектроскопии комбинационного рассеяния не нова. Но в исследованиях SERS по обнаружению патогенов пищевого происхождения использование поверхности, усиленной биополимерами с покрытием из наночастиц серебра, по-видимому, является новым подходом.

Результаты исследований

В работе с относительно большими концентрациями двух разных серотипов Salmonella enterica — Enteritidis и Typhimurium — тесты Парка показали, что SERS может различать эти два серотипа.

При дальнейших исследованиях SERS может оказаться превосходным методом для обнаружения очень малых количеств бактерий в сложной реальной среде, такой как образец пищи или напитка.