Na mezinárodním projektu LOVE FOOD se podílel i tým profesorky Bílkové z Univerzity Pardubice

Tým profesorky Zuzany Bílkové z Katedry biologických a biochemických věd Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice jako jediný z České republiky se spolu s dalšími zahraničními partnery podílel na realizaci evropského projektu Love Food zaměřeného na bio-nanotechnologie a moderní metody detekce bakterií.

Komise pro evropský výzkum a inovaci projekt Love Food vyhodnotila jako jeden z nejúspěšnějších projektů řešených v rámci 7. RP, jenž měl zásadní vliv na rozvoj oboru a ekonomiky států Evropské unie vůbec. Projekt umožnil synergickou spolupráci specialistů z různých vědeckých oborů s cílem obohatit znalosti a současný stav řešené problematiky o nové v praxi realizovatelné podněty.

Projekt LoveFood v sobě zkombinoval inovativní výsledky v oblasti bio-nanotechnologie s moderní metodou detekce bakteriální DNA techniky. Zaměřil se na vývoj mikroanalyzátoru, který pomůže v potravinách velmi rychle prokázat přítomnost patogenních bakterií např. rodu Salmonella nebo Bacillus.

Tým profesorky Bílkové pracoval s magnetickými částicemi a mlékem

Do středu výzkumného zájmu se dostala surovina určená pro výrobu mléčných výrobků, a to samotné mléko. Za vývojem nosiče na bázi magnetických mikročástic sloužících právě pro specifickou izolaci patogenních mikroorganismů nacházejících se v mléku stála právě profesorka Zuzana Bílková a její tým z Katedry biologických a biochemických věd Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice: Mgr. Jana Srbová, Mgr. Pavla Krulišová, Mgr. Iveta Brožková, Mgr. Petra Moťková. Jejich společným cílem bylo magnetické mikročástice potáhnout specifickými protilátkami proti patogenním bakteriím a poté je integrovat do mikroprůtokového analyzátoru.

Partnery projektu Love Food byli i další specialisté z oboru fyzikální chemie, elektrochemie, molekulární biologie a mikrobiologie. V Pardubicích vyvinuté a povrchově upravené magnetické mikročástice byly integrovány do speciálního mikrofluidního zařízení, které vyvinul Institut Curie v Paříži, další partner projektu. Nejdříve byly testovány uměle připravené směsi patogenních i nepatogenních mikroorganismů, poté i reálné vzorky mléka lišící se obsahem tuku. Sledovala se účinnost i selektivita záchytu patogenů v reálných vzorcích. Dílčí testy byly prováděny na katedře biologických a biochemických věd a následně byly validovány spolu s mikrobiology Pasteurova institutu v Paříži. Na obou zmíněných institutech absolvovaly studentky doktorského studia Mgr. Srbová a Mgr. Krulišová krátké studijní pobyty.

Metoda je rychlá, nahradí několikadenní kultivační testy

Nosiče na bázi magnetických částic umožní izolovat patogenní bakteriální buňky z velkého objemu vyšetřovaného materiálu (desítky mililitrů) a současně je zakoncentrovat do minimálního objemu vzorku (desítky mikrolitrů). Zachycené bakteriální buňky jsou poté lyzovány, uvolněná bakteriální DNA je pomnožena a přenesena na elektroakustický senzor, který na její přítomnost upozorní změnou SAW signálu.

Princip imunomagnetické izolace patogenů spojené s dalšími kroky realizovanými uvnitř mikroanalyzátoru, tj. buněčná lyze, pomnožení bakteriální DNA a její elektroakustická detekce, by tak měl zpracovatelům mléka umožnit rychle – řádově v hodinách – prokázat přítomnost patogenů v mléku a nahradit tak tradiční kultivační průkaz patogenních bakterií trvající 2–3 dny. Tento systém výrazně zkrátí dobu kontroly kvality vstupní suroviny pro výrobu mléčných výrobků a zvýší tak bezpečnost jejich výroby i spotřeby.

Novinka této metody spočívá ve schopnosti analyzovat patogeny vyskytující se běžně v mléku snadno, rychle, přesně a bez potřeby kompletně vybavené laboratoře. Producentům mléka stačí vzorek o objemu 25 ml, na němž se provede imunomagnetická izolace případných patogenů. Izolované bakterie v objemu 100–150 µl se poté vloží do mikroanalyzátoru o velikosti kreditní karty, kde proběhne úprava vzorku spojená s přímou detekcí a uživatel tak ve velmi krátké době získává požadovaný výsledek.

Metodu mohou navíc používat i sami zpracovatelé mléka a výrobci mléčných výrobků. Mohou tak snadno kontrolovat bezpečnost výchozích surovin i svých výrobků, a to přímo v místě výroby. Tato metoda je přitom významnou inovací v oblasti mikrobiologické analýzy. Mohla by sloužit k detekci patogenů i v jiných potravinách, které mohou být kontaminovány a mohou tak mít negativní vliv na lidské zdraví. Nová metoda má potenciál být využita v dalších relevantních oblastech, jako jsou např. klinická diagnostika a analýza životního prostředí.

Více informací o úspěšném projektu LoveFood, na jehož úspěchu má podíl i tým vědců z Univerzity Pardubice zjistíte na webových stránkách https://ec.europa.eu/digital-single-market/en/news/project-food-safety-gets-recognition-eu-council

Kontakt:
prof. RNDr. Zuzana Bílková, Ph.D.
Katedra biologických a biochemických věd
Fakulta chemicko-technologická UPa
telefon 466 037 700, 466 037 797

Ing. Valerie Wágnerová
mluvčí Univerzity Pardubice
telefon 466 036 555, mobil 602 487 730
e-mail promotion@upce.cz