Карманное устройство обнаруживает E. coli за считанные минуты

Устройство размером с ладонь, разработанное исследователями из Университета Ватерлоо, может помочь спасти жизни и уменьшить болезнь за счет быстрого и недорогого обнаружения токсичных бактерий в водоснабжении.

Загрязнение, вызванное кишечной палочкой, бактерия, обычно обнаруживающая в желудочно -кишечных трактах млекопитающих, вызывает приблизительно 230 смертей и 3 миллиона острых заболеваний Во всем мире каждый год, в основном затрагивая детей и маленькие детисогласно исследованию Национального института здравоохранения.

Для их исследования опубликовано в журнале Биосенсоры и биоэлектроникаИсследовательская группа намеревалась помочь уменьшить эти цифры, опираясь на технологии, которую она первоначально разработала, чтобы обнаружить вирус Covid-19 во время глобальной пандемии.

«Мы уверены, что наша технология может оказать значительное влияние на здоровье», – сказала д -р Кэролин Рен, профессор механической и механо -технической инженерии, а также председатель Канады в области микрофлюидных технологий в Ватерлоо.

«Тестирование показывает, что оно очень точное, как с точки зрения специфичности – способность дифференцироваться между кишечной палочкой и другими бактериями – и чувствительностью».

Стоимость всего 70 долларов США, устройство включает в себя золотой датчик по размеру копейки в паре с платой размером с смартфона, который содержит небольшой инструмент, известный как векторный анализатор сети (VNA).

Датчик покрыт антителом – тип белка, продуцируемого иммунной системой, – который привлекает и связывает E. coli с его поверхностью, если бактерии присутствуют в образце из нескольких капель воды.

Когда кишечная палочка связывается с антителом, она запускает сдвиг резонансной частоты микроволновых печей, выделяемых датчиком. Этот сдвиг обнаруживается и анализируется VNA, который определяет как наличие, так и концентрацию бактерий в реальном времени.

Устройство было протестировано только с несколькими каплями воды в своем резервуаре, но Рен сказал, что эта технология может быть легко масштабирована для соответствия международным стандартам E. coli, которые требуют более крупных образцов.

Текущие тесты E. coli обычно включают в себя сбор и транспортировку образцы воды Для централизованных лабораторий, часто приводящих к задержкам, которые могут занять дни и могут оставить людей уязвимыми для болезни.

Рен сказал, что быстрые результаты, построенные в Ватерлоо, низкая стоимость и переносимость делают его идеальным для тестирования на месте в домах и водоочистные сооруженияи регулярно контролировать водоема на предмет загрязнения.

Его потенциал особенно важен в развивающихся странах, где люди более уязвимы к загрязнению кишечной палочки, и доступ к лабораторным тестированию ограничена. В изучать Например, в странах Африки к югу от Сахары 71% домохозяйств были загрязнены.

«Правила воды строги, и трудно быстро принять новые технологии», – сказал Рен, который также является членом Института воды и Института нанотехнологий Ватерлоо. “Мы надеемся, что наша работа вдохновит Научное сообщество и частный сектор Чтобы сделать его широко доступным ».