Metodi chimico-fisici

Ricerca dei patogeni mediante tecnologia SERS

La spettroscopia Raman è una spettroscopia di scattering, in cui si fa incidere sul campione un raggio laser di intensità e frequenza nota e viene misurata la radiazione diffusa: lo spostamento in frequenza della radiazione emergente rispetto a quella della radiazione incidente permette di caratterizzare in modo specifico la struttura molecolare dell’analita e ottenere un segnale “finger print” che consente di determinarne la presenza nel campione. L’intensità dei segnali Raman di un analita può aumentare significativamente se le molecole sono opportunamente legate a nanostrutture metalliche, fenomeno, conosciuto come SERS (Surface-Enhanced Raman Scattering).

In questo studio statunitense è stato preparato un biopolimero incapsulato con nanoparticelle d’argento usando nitrato d’argento, una soluzione di polivinil alcol (PVA) e trisodio citrato. È stato depositato su un foglio di mica da usare come substrato SERS. Colture fresche di Salmonella typhimurium, Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Listeria innocua sono state lavate e risospese in 10 ml di acqua deionizzata sterile. Circa 5 μl delle sospensioni batteriche sono stati posizionati sul substrato singolarmente e sottoposti a eccitazione laser HeNe a 785 nm. I dati spettrali SERS sono stati registrati lungo lo spostamento Raman tra 400 e 1800 cm-1 da 15 differenti spot sul substrato per ogni campione e per ogni tipo batterico sono stati fatti tre replicati.

È stato sviluppato un modello di analisi delle componenti principali (PCA) per classificare i tipi di batteri alimentari. Il confronto degli spettri SERS di diversi tipi di batteri gram-negativi e gram-positivi ha indicato che tutti hanno pareti e membrane cellulari strutturalmente simili. Per contro, sono state notate grosse differenze per la struttura degli acidi nucleici e degli aminoacidi tra 1200 cm-1 e 1700 cm-1 e alla regione “finger print” tra 400 cm-1 e 700 cm-1. Questo studio indica che la tecnologia SERS può essere usata per una rapida e affidabile rivelazione e classificazione dei patogeni alimentari.

Bibliografia

Jaya Sundaram et al. United Stated Department of Agriculture, Agricultural Research Service, Athens, USA; International Journal of Food Microbiology, ediz. online 22 maggio 2013. In stampa http://dx.doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2013.05.013.

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