Исследователи Университета Умео разработали инновационный сверхчувствительный метод обнаружения бактериальных спор, который может значительно повысить безопасность в пищевой промышленности и здравоохранении. Метод основан на комбинации нанотехнологий и биофизики, используя золотые наностержни и технологию поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии (SERS).
Бактериальные споры представляют собой исключительно устойчивые микроорганизмы, способные выживать в экстремальных условиях, включая кипящую воду, воздействие обычных дезинфицирующих средств и радиации. Эти споры формируются, когда бактерии переходят в состояние покоя для выживания в неблагоприятных условиях, что делает их серьезной проблемой для здравоохранения, сельского хозяйства и пищевого производства.
«В этом междисциплинарном исследовании мы разработали новый ультрачувствительный метод обнаружения бактериальных спор, объединив достижения нанонауки и биофизики», – поясняет Йонас Сегервальд, аспирант кафедры физики Университета Умео.
Технология использует уникальную комбинацию золотых наностержней и лазерной технологии, что позволяет усиливать сигналы от специфических молекул, присутствующих в спорах. Метод способен обнаруживать чрезвычайно малые концентрации химических веществ, вплоть до отдельных молекул, что обеспечивает раннее выявление бактериальных спор даже при их минимальном присутствии.
Особую актуальность разработка имеет для молочной промышленности, где споры бактерий рода Bacillus представляют серьезную угрозу. Исследователи успешно протестировали метод на загрязненных образцах молока, продемонстрировав его эффективность в обнаружении спор в реальных условиях производства.
Дмитрий Малышев, научный сотрудник кафедры физики Университета Умео и соавтор исследования, подчеркивает важность раннего обнаружения спор для предотвращения загрязнения в больницах и на пищевых производствах, где они могут вызывать заболевания, порчу продукции и требовать дорогостоящих мер по очистке.
Результаты исследования, опубликованные в журнале "ACS Sensors", открывают новые перспективы для разработки практических датчиков, которые могут быть адаптированы под конкретные потребности различных отраслей, подверженных риску загрязнения спорами.
Изображение носит иллюстративный характер
Бактериальные споры представляют собой исключительно устойчивые микроорганизмы, способные выживать в экстремальных условиях, включая кипящую воду, воздействие обычных дезинфицирующих средств и радиации. Эти споры формируются, когда бактерии переходят в состояние покоя для выживания в неблагоприятных условиях, что делает их серьезной проблемой для здравоохранения, сельского хозяйства и пищевого производства.
«В этом междисциплинарном исследовании мы разработали новый ультрачувствительный метод обнаружения бактериальных спор, объединив достижения нанонауки и биофизики», – поясняет Йонас Сегервальд, аспирант кафедры физики Университета Умео.
Технология использует уникальную комбинацию золотых наностержней и лазерной технологии, что позволяет усиливать сигналы от специфических молекул, присутствующих в спорах. Метод способен обнаруживать чрезвычайно малые концентрации химических веществ, вплоть до отдельных молекул, что обеспечивает раннее выявление бактериальных спор даже при их минимальном присутствии.
Особую актуальность разработка имеет для молочной промышленности, где споры бактерий рода Bacillus представляют серьезную угрозу. Исследователи успешно протестировали метод на загрязненных образцах молока, продемонстрировав его эффективность в обнаружении спор в реальных условиях производства.
Дмитрий Малышев, научный сотрудник кафедры физики Университета Умео и соавтор исследования, подчеркивает важность раннего обнаружения спор для предотвращения загрязнения в больницах и на пищевых производствах, где они могут вызывать заболевания, порчу продукции и требовать дорогостоящих мер по очистке.
Результаты исследования, опубликованные в журнале "ACS Sensors", открывают новые перспективы для разработки практических датчиков, которые могут быть адаптированы под конкретные потребности различных отраслей, подверженных риску загрязнения спорами.
