Detekce patogenních bakterií v mléce

Akademie věd ČR spolupracuje na evropském projektu PATHOMILK – biosenzorickém systému umožňujícím rychlou detekci patogenních bakterií v mléce. Cílem projektu Pathomilk financovaného Evropskou komisí je vyvinout biosenzorický systém umožňující rychlou detekci patogenních bakterií v mléce. Při příležitosti setkání konsorcia projektu Pathomilk v Praze se uskutečnila tisková konference, která představila projekt veřejnosti. Na projektu spolupracuje 22 partnerů – výzkumných institucí, podniků a asociací ze Španělska, Itálie, Portugalska, Velké Británie, Kypru, Maďarska, Slovenska a České republiky. Českou republiku v konsorciu Pathomilk zastupují Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v.v.i. a firma MILCOM a.s. Detekční technologie vyvíjená v rámci projektu Pathomilk kombinuje nový optický biosenzor založený na rezonanci povrchových plazmonů (vyvinutý v Ústavu fotoniky a elektroniky AV ČR) s vybranými sekvencemi DNA pro přímou detekci úseků nukleových kyselin identifikujících vybrané patogenní bakterie. Projekt Pathomilk je zaměřen především na detekci bakteriálních původců infekčních onemocnění mléčného skotu (např. mastitidy) s cílem rychle a efektivně umožnit diagnostikovat choroby skotu, zamezit tak ztrátám v produkci mléka a přispět ke zvyšování kvality a bezpečnosti potravinářských výrobků. Vyvíjenou detekční technologii je možné rozšířit na detekci celé řady dalších patogenů a potenciálně ji využít v oblastech, jako jsou kontrola potravin, biotechnologie, zemědělství, zdravotnictví a ochrana před biologickým terorismem. Princip činnosti optického biosenzoru pathomilk Pathomilk senzor je založený na optické excitaci speciálních elektromagnetických vln, tzv. povrchových plasmonů. Odebraný vzorek mléka se upraví speciálními chemickými postupy a vstříkne na povrch senzoru. V případě, že jsou v mléce obsaženy bakterie, výsledkem procedury je izolace bakteriálních RNA. RNA specifická pro danou bakterii se naváže na sekvenci na povrchu senzoru a způsobí lokální změnu indexu lomu. Získaná křivka se poté porovná s referenčními křivkami předem proměřenými pro různé typy bakterií. To je ve stručnosti princip této rychlé a přesné analytické metody. Zatímco konvenční kultivační metody prováděné v mikrobiologických laboratořích trvají cca tři dny, toto stanovení lze uskutečnit během pár minut. (Včetně chemické úpravy vzorku to netrvá déle než jeden den.) Vhodná antibiotika tak mohou být nasazena mnohem dříve a zvolena selektivně – není nutné ihned přistupovat k širokospektrým. Problémy se zdravím a prosperitou zvířat stále představují skutečné finanční ztráty na mnoha mléčných farmách. Například mastitida, jak klinická, tak i subklinická, je velkým finančním břemenem. Ve Velké Británii se mastitida objevuje u 40-50 krav ze 100, přičemž náklady na úplné vyléčení jsou skutečně vysoké. Potřeba rychlých a vědecky kvalifikovaných testů nikdy nebyla tak důležitá jako dnes. Pokud se navržený prototyp Pathomilk osvědčí v prokazování této nemoci, potom se dá očekávat jeho rozšíření i na identifikaci dalších patogenů, což by představovalo významný vědecký průlom. /cej/