携帯デバイスで食品中の有害大腸菌を現場検出：バイオルミネセンス活用

食中毒は、米国で毎年6人に1人が、31種類以上の既知病原体（特に強毒株のE. coli O157:H7を含む）によって被害を受けています。研究者たちが、スマートフォンやノートPCと連携する携帯デバイスとバイオルミネセンスベースのアッセイを組み合わせ、食品サンプル中の有害E. coliを現場で検出する技術を開発しました。

シリコン光増倍管（SiPM）デバイスは、バイオルミネセンスアッセイからの微弱な光を用いて、食中毒を引き起こす細菌の存在を食品サンプルで検出します。また、増幅器、比較器、マイクロコントローラーを備えた電気回路を作成し、Bluetooth技術でデータをノートPCとスマートフォンに送信します。3DプリンティングでSiPM用の携帯用クレードルを設計しました。

概念実証として、チームは地元食料品店の挽き肉を人工汚染サンプルとしてテストしました。E. coliを牛肉サンプルに接種し、接種後10時間以内にデバイスで分析しました。牛肉を洗浄し、バクテリオファージ（細菌用ウイルス）を含む増富液で培養します。ファージが有害食中毒菌を感染させ、基質を加えると細菌が発光し、SiPMが検出します。デバイスは光パルスや光子をカウントできます。

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