工程师和生物化学家合作创造了一种简单的生物凝胶测试，即使是没有培训的人也可以通过观察色彩变化来检测液体中的污染，特别是在大肠杆菌和李斯特菌等细菌存在时。
一种创新的检测液体中细菌的测试使用简单的颜色变化来揭示有害病原体的存在，使诊断更加容易并增强食品安全。
在麦克马斯特大学，工程师和生物化学家联手，使未受训练的个人能够通过一种生物凝胶测试来检查液体中的污染，该测试在接触大肠杆菌、李斯特菌和其他常见目标细菌时会变色。
该测试采用无害的噬菌体嵌入凝胶中来检测液体样本中的特定细菌，包括湖水、尿液或牛奶，即使在低浓度下也能检测到。
噬菌体是地球上最普遍的生命形式，每种噬菌体都能够感染并消灭特定类型的细菌。
在测试过程中，这些噬菌体定位并攻击样本中的目标细菌，导致释放微量的细胞材料，从而引发凝胶的明显颜色变化。如果没有细菌存在，颜色保持不变。
这种创新的方法可以在几个小时内提供结果，显著快于传统实验室培养，这需要长达两天的时间。
“我们多年来一直在利用噬菌体的杀菌能力来治疗感染，”生物医学和化学工程副教授、加拿大噬菌体生物工程研究主任泽因娜·霍赛尼杜斯解释道。“在这里，我们以不同的方式利用这种能力。通过使细菌破裂，我们能迅速获得确认其存在的生物标志物。”
该测试的详细信息已在期刊《先进材料》中发布。这是该团队开发的一系列技术中的一部分，旨在为生产商、零售商、消费者和医疗专业人员提供易于使用的解决方案。
“我们现在有了一种适用于食品、环境和临床样本的工具，”对应作者、机械和生物医学工程副教授、加拿大纳米生物材料研究主任托希德·迪达尔指出。“怀疑尿路感染的人现在必须去看医生，可能需要等待几天才能得到结果。这项技术可以让人们在家中自测，并在几个小时内获得结果。”
研究团队之前的工作包括开发便携式图书馆以链接噬菌体和难以治疗的抗生素耐药性感染，创建集成到食品包装中的污染测试，以及设计用于稳定存储活疫苗的系统。
新测试的有效性通过哈密尔顿健康科学中心的尿液样本验证，结果与传统实验室测试的结果一致。它还成功地在湖水样本中识别出大肠杆菌。
该测试可以通过结合针对李斯特菌和沙门氏菌等微生物的特定噬菌体和DNA探针进行定制。
“噬菌体可以与所有类型的细菌相互作用，但它们只会侵入那些它们专门设计来感染的细菌，”化学工程教授及研究资深作者卡洛斯·菲利佩说。“这种特异性使得即使在低浓度下也能迅速而精确地检测。”
研究人员指出，这种测试类型可能在最近与植物奶相关的李斯特菌疫情中提供及时和准确的识别，这场疫情不幸造成了死亡和广泛的召回。
“这项技术可以在迅速遏制疫情中发挥至关重要的作用，”共同作者、Vanier奖学金获得者和生物医学工程博士候选人阿坎沙·普拉萨德强调。“如果你对冰箱里的某样东西感到不确定，这项测试将有助于确定其安全性。”
在像牛奶、血液或尿液这样的复杂液体中识别污染特别具有挑战性，这使得像新测试这样的简单和可靠的选择非常有利。研究人员计划与商业合作伙伴合作将这项技术推向市场。
“通过适当的批准和合作伙伴关系，我们可以将这项测试推广到各种应用中，”首席作者、化学和生物工程博士候选人汉娜·曼评论道。“大约12%的加拿大人无法获得市政供水，所以这可以为他们提供很大的安慰。”
本研究论文的其他贡献者包括李颖富、沙德曼·汗、法雷舍特·巴亚特、吉米·古和凯尔·杰克逊。
