Le malattie trasmesse da cibo e acqua sono una preoccupazione comune in tutto il mondo. Ogni anno centinaia di milioni di acqua, campioni di bevande e alimenti devono essere testati per rilevare i batteri nocivi.

Patogeni come Legionella, Pseudomonas, Giardia/Cryptosporidium, Salmonella, Campylobacter ed E. coli patogeno sono le principali cause di malattie umane, che si traducono anche in una perdita economica significativa. Però, gli attuali test basati sulla coltivazione gold standard possono richiedere diversi giorni fino a due settimane per un risultato, portando a costosi ritardi nel trattamento.

Il progetto Orizzonte 2020 CellCount, finanziato dall'UE, ha affrontato queste sfide sviluppando una piattaforma rivoluzionaria per i test microbiologici che comprende uno strumento e kit di rilevamento monouso. Si basa su due principi fondamentali:separazione immunomagnetica (IMS) per isolare e concentrare le cellule patogene, e citometria a flusso (FCM) per il rilevamento e il conteggio.

Lo strumento CellCount è un dispositivo da banco automatizzato a operazione singola, consentendo analisi mobili in loco e risultati rapidi che portano a contromisure efficaci. "CellCount offre un tempo di risultato inferiore a un'ora, oltre a una maggiore risoluzione e precisione, con requisiti di formazione dell'operatore inferiori e facilità d'uso, grazie alla sua portabilità, " afferma il coordinatore del progetto, il dott. Hans-Anton Keserue.

Rilevamento rapido

Il metodo IMS lega le particelle magnetiche alla superficie degli organismi bersaglio e le separa dalla flora concorrente applicando un campo magnetico esterno. Gli elementi di base dell'IMS includono i reagenti per il test di rilevamento rapido (anticorpi e nanoparticelle magnetiche) per agenti patogeni specifici, le cartucce microfluidica (che contengono un lab-on-a-chip) per la separazione, e lo strumento per automatizzare il processo.

Gli anticorpi per un agente patogeno specifico sono collegati a nanoparticelle magnetiche e contenuti nel test di rilevamento rapido. Le cellule sono inoltre colorate con marcatori fluorescenti per indicare la loro presenza e vitalità. Il Dr. Keserue afferma:"L'analisi del campione a livello di singola cellula e la distinzione delle cellule vitali da quelle morte, mette il sistema di test di CellCount in grado di diventare il nuovo standard di riferimento nel rilevamento dei patogeni e nel controllo di qualità."

Un campione di acqua o cibo pretrattati e i reagenti del test di rilevamento rapido vengono miscelati, con conseguente etichettatura magnetica degli organismi bersaglio. "La cartuccia IMS microfluidica è progettata per essere maneggiata come una comune piastra a pozzetti e quindi, il campione viene pipettato direttamente nel pozzetto corrispondente sulla cartuccia. La cartuccia viene quindi inserita nello strumento dove viene condotto l'IMS guidando le soluzioni attraverso i canali microfluidici, durante l'applicazione di un campo magnetico statico esterno, " spiega il dottor Keserue.

Facile da usare

Le cartucce microfluidica sono progettate per essere materiali di consumo monouso come piastre a pozzetti standard, quindi CellCount include un modulo FCM adatto allo scopo che funziona con cartucce monouso. "Ciò si traduce in una radicale semplificazione della gestione dei campioni, inoltre lo strumento è quasi esente da manutenzione. Quindi, Il rilevamento di cellule singole FCM offre velocità, dati affidabili e altamente risolti, " Conclude il dottor Keserue.

CellCount sarà prezioso nelle aree in cui la sicurezza dell'acqua è fondamentale:ospedali, produttori di depurazione dell'acqua, impianti di trattamento delle acque reflue e produttori di acqua in bottiglia, alberghi, navi da crociera e operatori di torri di raffreddamento. Per di più, il test CellCount rapido ed efficiente in termini di costi aiuterà l'UE a diventare un leader nelle tecnologie per il monitoraggio della contaminazione microbiologica nell'acqua, bevande e cibo.