Včasná detekcia patogénov nachádzajúcich sa v potravinách je dôležitá pre zabezpečenie potravinovej bezpečnosti. Komerčné metódy využívané v súčasnosti sú zdĺhavé. Potvrdenie negatívnej vzorky trvá 72 hodín a až týždeň pre potvrdenie pozitívnej vzorky. Okrem typických metód využívajúcich kultiváciu živých buniek schopných tvorbe kolónií, sa využívajú aj metódy real-time PCR (polymerase chain reaction), ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) alebo ELFA (Enzyme-Linked Flurescent Assay). Ich nevýhodou však sú vysoké opakujúce sa náklady a taktiež v prípade PCR aj fakt, že podáva informácie aj o usmrtených bunkách. Práve preto je nutné vyvinúť technológiu, ktorá bude lacná, rýchla, jednoduchá a dostatočne presná. Biosenzory v kombinácií s aptamérmi ponúkajú takéto možnosti.

Práca je zameraná na vývoj a testovanie biosenzora na báze DNA aptamérov na detekciu patogénnych baktérií Listeria innocua pomocou metódy kryštalických mikrováh (QCM - quartz crystal microbalance). Aptasenzor bol vytvorený na povrchu piezokryštálu, ktorý po aplikovaní vysokofrekvenčného napätia začína kmitať v strižnom móde s určitou frekvenciou. Zmena hmotnosti citlivej vrstvy vedie k zmene frekvencie, čo umožňuje detekciu interakcií na povrchu piezokryštálu. Pre detekciu Listeria innocua bol použitý aptamér špecifický pre rod Listeria spp, do ktorého spadá 16 poddruhov, z toho 3 sú vylúčené, nakoľko ich štruktúra antigénov sa odlišuje od ostatných druhov (L. murrayi, L. grayi, L.ivanovii).

Zistili sme, že pri interakcií buniek Listeria innocua s aptamérom špecifickým pre Listeria spp. došlo k zníženiu rezonančnej frekvencie. Taktiež sme zistili, že aptamér je preukázateľne špecifický pre Listeria innocua, nakoľko nereagoval na prítomnosť baktérie E. coli, s ktorou majú Listeria spp. totožné niektoré parciálne antigény a tým spôsobujú skrížené reakcie v sérologických testoch. Pripravený aptasenzor preukázal dobrú citlivosť a špecifickosť k detekcií Listeria innocua v reálnom čase, s časom detekcie 30 min. Limit detekcie bol približne 1.6 x 10³ CFU/ml.

Táto práca bola financovaná Európskou úniou v rámci programu Horizont 2020, Marie Skłodowska-Curie, kontrakt číslo 690898 a bola taktiež podporená vedeckou grantovou agentúrou VEGA, číslo projektu: 1/0419/20.