Les maladies d'origine alimentaire touchent environ une personne sur six aux États-Unis chaque année. Les Centers for Disease Control and Prevention estiment que 48 millions de personnes aux États-Unis tombent malades à cause d'un ou plusieurs des 31 agents pathogènes reconnus, y compris E. coli O157:H7, une souche particulièrement dure d'E. coli.

Des chercheurs de l'Université Purdue ont travaillé au développement de nouvelles technologies pour aider à arrêter la propagation des maladies d'origine alimentaire, qui tuent 3, 000 personnes par an, en les détectant plus efficacement. Ils ont mis au point un test basé sur la bioluminescence couplé à un appareil portable qui fonctionne avec les smartphones et les ordinateurs portables pour effectuer des tests sur site pour détecter E. coli nocif dans des échantillons d'aliments.

Le dispositif photomultiplicateur au silicium (SiPM) utilise une faible luminosité provenant du dosage bioluminescent pour détecter la présence de bactéries qui causent des maladies d'origine alimentaire dans les échantillons d'aliments. L'équipe Purdue a également créé un circuit électrique avec un amplificateur, comparateur et micro contrôleur pour envoyer les données aux ordinateurs portables et smartphones via la technologie Bluetooth. Ils ont utilisé l'impression 3D pour concevoir un berceau portable pour le SiPM. La recherche est publiée dans l'édition de janvier de Optique appliquée .

« Notre objectif est de créer une technologie et un processus qui permettent la détection rentable des causes des maladies d'origine alimentaire à l'aide d'un outil simple, processus rapide et efficace, " a déclaré Euiwon Bae, chercheur principal en génie mécanique au Purdue's College of Engineering, qui a développé la technologie avec Bruce Applegate, professeur de sciences alimentaires au Collège d'agriculture de Purdue. "Ce délai permet une meilleure détection intégrée et une action plus rapide pour empêcher davantage de personnes de tomber malades."

Pour montrer la preuve de concept, l'équipe Purdue a testé l'appareil avec des échantillons de bœuf haché artificiellement contaminés provenant d'une épicerie locale. Ils ont injecté E. coli dans les échantillons de bœuf, puis ont utilisé leur appareil pour analyser l'échantillon dans les 10 heures suivant l'inoculation.

La viande bovine est rincée et incubée avec un liquide d'enrichissement contenant un phage modifié, un virus pour les bactéries. Le phage infecte alors les bactéries nocives d'origine alimentaire de sorte que lorsqu'un substrat est ajouté, les bactéries émettent de la lumière, qui est détecté par le SiPM. L'appareil est capable de compter des impulsions lumineuses ou des photons.

"Notre test offre une sensibilité plus élevée, moindre coût, une meilleure portabilité et d'autres avantages distincts par rapport aux méthodes de détection existantes, ", a déclaré Applegate.