Científicos de la Universidad Metropolitana de Osaka han desarrollado un método simple y rápido para identificar simultáneamente múltiples bacterias que intoxican alimentos, basado en las diferencias de color en la luz dispersada por estructuras nanohíbridas (NH) de metal orgánico a escala nanométrica que se unen a esas bacterias a través de anticuerpos. Este método es una herramienta prometedora para detectar rápidamente bacterias en los sitios de fabricación de alimentos y, por lo tanto, mejorar la seguridad alimentaria. Los hallazgos fueron publicados en Analytical Chemistry.

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), cada año la intoxicación alimentaria afecta a 600 millones de personas en todo el mundo, casi 1 de cada 10 personas, de las cuales 420 000 mueren. Las pruebas bacterianas se realizan para detectar bacterias que envenenan los alimentos en las fábricas de alimentos, pero se necesitan más de 48 horas para obtener resultados debido al tiempo requerido para un proceso de incubación de bacterias llamado cultivo. Por lo tanto, sigue existiendo una demanda de métodos de prueba rápidos para eliminar los accidentes por intoxicación alimentaria.

En respuesta a esta necesidad, el equipo de investigación dirigido por el profesor Hiroshi Shiigi de la Escuela de Graduados de Ingeniería de la Universidad Metropolitana de Osaka utilizó las propiedades ópticas de los NH de metales orgánicos (compuestos que consisten en partículas de polianilina que encapsulan una gran cantidad de nanopartículas de metal) para identificar rápida y simultáneamente bacterias que inducen intoxicación alimentaria llamadas Escherichia coli enterohemorrágica (E. coli O26 y E. coli O157) y Staphylococcus aureus.

El equipo descubrió por primera vez que los NH de metales orgnicos producían una luz dispersa más fuerte que las nanopartículas de metal del mismo tamaño. Dado que la luz dispersada de estos NH es estable en el aire durante un largo período de tiempo, se espera que funcionen como materiales de etiquetado estables y altamente sensibles. Además, se ha revelado que estos NH exhiben diferentes colores de luz dispersada (blanco, rojo y azul) dependiendo de los elementos metálicos de las nanopartículas (oro, plata y cobre).

Luego, el equipo introdujo anticuerpos que se unen específicamente a E. coli O26, E. coli O157 y S. aureus en los NH de metales orgánicos y utilizó estos NH como etiquetas para evaluar las propiedades de unión de los NH conjugados con anticuerpos a especies bacterianas específicas. Como resultado, E. coli O26, E. coli O157 y S. aureus se observaron como luz dispersa blanca, roja y azul, respectivamente, bajo el microscopio. Además, al agregar cantidades predeterminadas de E. coli O26, E. coli O157 y S. aureus a muestras de carne podrida que contenían varias especies de bacterias, el equipo logró usar estas etiquetas para identificar simultáneamente cada especie bacteriana agregada.

Este método puede identificar varios tipos de bacterias cambiando los anticuerpos que se van a introducir. Además, dado que no requiere cultivo, las bacterias se pueden detectar rápidamente en una hora, lo que aumenta su practicidad como nuevo método de prueba.

El profesor Shiigi comentó : «Nuestro objetivo es establecer nuevos principios de detección y métodos de prueba a través del desarrollo de nanobiomateriales únicos. A través de este desarrollo, esperamos contribuir no solo a la seguridad alimentaria, sino también a la formación de un entorno seguro y próspero». sociedad en términos de suministro estable y control de calidad de alimentos funcionales, atención médica, descubrimiento de fármacos y salud pública».