Le laser du réfrigérateur qui détecte les bactéries qui rampent partout sur les aliments

L'intoxication alimentaire est une condition potentiellement mortelle et donc un problème sérieux pour l'industrie alimentaire. Chaque année, quelque 50 millions de personnes souffrent d'intoxication alimentaire rien qu'aux États-Unis, dont plus d'un million de cas d'empoisonnement potentiellement mortel à la salmonelle.

Trouver des moyens d'empêcher la propagation de cette bactérie et d'autres types de bactéries est donc un objectif important. Mais il est difficile de détecter les bactéries dans les produits alimentaires. Les méthodes de détection les plus courantes impliquent des techniques telles que la culture microbiologique, les réactions en chaîne par polymérase, la chromatographie liquide à haute performance et la spectrométrie de masse, pour n'en nommer que quelques-unes.

Ces méthodes sont complexes, coûteuses et chronophages. Et ils nécessitent des techniciens hautement qualifiés pour les exécuter. Par conséquent, peu d'entreprises et de points de vente alimentaires ont accès à ce type de technologie, et les consommateurs doivent se fier à l'hygiène de la plupart des aliments qu'ils achètent.

Maintenant, cela semble sur le point de changer grâce au travail de Jonghee Yoon et de ses amis des Korea Advanced Institutes of Science and Technology en Corée du Sud. Ces gars-là ont trouvé un moyen rapide et peu coûteux de repérer les bactéries à la surface des aliments en quelques secondes seulement. Ils disent que leur technique pourrait être facilement utilisée dans les chaînes de transformation des aliments et même adaptée aux réfrigérateurs domestiques standard.

La nouvelle technique est simple dans son principe. Les bactéries telles que la salmonelle ont des flagelles ressemblant à des poils qu'elles utilisent pour se propulser sur les surfaces. Ce mouvement transforme la surface des aliments contaminés en un océan de micro-organismes qui se tordent. C'est ce mouvement que Yoon et co ont trouvé comment repérer.

Leur méthode est simple. Lorsqu'un faisceau laser rouge et cohérent frappe un tissu biologique, il est diffusé à travers le matériau. Cette diffusion provoque une interférence de la lumière, créant un motif aléatoire appelé chatoiement laser.

Étant donné que les bactéries présentes à la surface des aliments diffusent également la lumière, cela influence le chatoiement. Et au fur et à mesure que les bactéries se déplacent, le motif de mouchetures change. En détectant la décorrélation dans les modèles d'intensité de chatoiement laser des tissus, les activités vivantes des micro-organismes peuvent être détectées, disent Yoon et co.

Tout ce qui est nécessaire pour surveiller ce changement est une caméra capable d'enregistrer le changement en quelques secondes. Yoon et co en utilisent un qui prend des images à un rythme de 30 fois par seconde, puis traite les images en les soustrayant les unes des autres pour révéler toute différence.

Ils ont mis leur équipement à l'épreuve avec une série d'expériences sur la poitrine de poulet. Ils ont commencé par contaminer des échantillons de poitrine de poulet avec les bactéries courantes Escherichia coli et Bacillus cereus, qui sont des causes courantes de maladies d'origine alimentaire. Ils ont ensuite zappé chacun des échantillons, et un témoin, avec un laser tout en enregistrant le chatoiement avec une caméra.

Les résultats montrent clairement l'utilité de la technique. La technique de soustraction d'image révèle rapidement quels échantillons sont contaminés et à quel degré. La technique capte les deux types de contamination bactérienne, bien qu'elle ne puisse pas les distinguer. Il démontre également que la viande non contaminée montre peu ou pas de changement dans le motif de chatoiement laser au fil du temps.

C'est un résultat intéressant. La surveillance du chatoiement laser est rapide et facile à faire avec un équipement bon marché qui peut être installé ultérieurement sur les chaînes de transformation des aliments. Et cela nécessite peu d'expertise spécialisée.

Surtout, la technique ne nécessite pas de contact avec la viande et peut donc être effectuée à distance. Il peut également voir à travers un emballage en plastique transparent, ce qui n'influence pas le motif tacheté.

Cela pourrait avoir un impact important dans de nombreuses régions du monde, en particulier dans les pays en développement qui n'ont pas facilement accès aux laboratoires de microbiologie. Et l'équipement est si bon marché et si simple qu'il pourrait facilement être installé sur des réfrigérateurs ordinaires conçus pour la maison.

Il y a des limites, bien sûr. Bien que la technique détecte différents types de bactéries, elle ne peut pas les distinguer. Et bien sûr, il ne peut pas détecter les contaminants qui ne modifient pas le chatoiement du laser au fil du temps. Ainsi, il ne capterait pas les contaminants viraux, tels que le norovirus, qui est responsable de cinq millions de causes de maladies d'origine alimentaire par an aux États-Unis. Il ne détecte pas non plus les toxines produites par les bactéries, qui peuvent provoquer des maladies même lorsque les bactéries ont été tuées. désactivé.

Néanmoins, la nouvelle technique a le potentiel d'améliorer considérablement l'hygiène alimentaire et de réduire ainsi le nombre de cas d'intoxication alimentaire chaque année. Et ça ne peut pas être mauvais.

Réf : http://arxiv.org/abs/1603.07343 : Une méthode simple et rapide pour détecter les micro-organismes vivants dans les aliments à l'aide de la décorrélation par chatoiement laser

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