Портативный ПЦР-тест поможет выявить в молоке патогенные штаммы

Мастит — злейший враг фермеров и самое распространенное заболевание среди крупного рогатого скота. От него страдает примерно каждая третья корова. Зараженное животное перестает приносить молоко, а чтобы вылечить его, нужны антибиотики. Когда буренка оклемается после курса терапии, требуется подождать еще с месяц, пока препарат выйдет из ее организма, а значит, и из молока. Очевидно, что все это издержки для производителей.

Для того чтобы выявить мастит у коровы, раньше необходимо было обратиться к ветеринару и сдать несколько дорогостоящих анализов. Сейчас к услугам фермеров портативные устройства, которые позволяют животноводам проводить ПЦР-тестирование самостоятельно. Благодаря им можно быстро выяснить, есть ли в молоке следы патогенных бактерий и антибиотикоустойчивости (многие ветеринары пользуются нерегулируемыми антибиотиками, из-за чего у скота возникает резистентность).

Российская компания «Биодайв» создала недорогой в производстве и простой в применении прибор — PCRBOT. По сути, это маленькая портативная лаборатория, которая помещается в руках и дает результат ПЦР-тестирования в течение 30–40 минут. Для ее работы используются сменные картриджи.

Андрей Тронин Фото: пресс-служба «Сириуса»

«Картридж — это сменная пластиковая деталь, в которой находятся все необходимые для проведения теста растворы и реактивы. Они же в ней остаются и по окончании теста. Грубо говоря, вложил картридж, внутри прошли все необходимые процессы, вынул ее и со спокойной душой выбросил, потому что патогены в процессе тестирования уничтожаются. Все сухо, чисто, можно вставлять новый картридж», — объясняет основатель компании «Биодайв» Андрей Тронин.

Картридж для тестирования молока на мастит предложили продвинутые школьники — участники программы «Большие вызовы». Их разработка позволяет определить пять патогенов и штаммов бактерий, которые вызывают коровью болезнь. Причем сделать это очень оперативно. Всего пять минут занимает простая пробоподготовка образца молока, после чего его нужно будет поместить в картридж, загрузить тот в анализатор и запустить анализ через программу на компьютере.

Внутри PCRBOT — нагревающий элемент и оптические датчики. Когда реакционные ячейки картриджа нагреваются, происходит смешивание образца и реагентов, необходимых для проведения анализа. Потом запускается изотермальная полимеразная реакция, результат которой считывают оптические датчики. На основании полученных данных программа выдает положительный или отрицательный результат.

Команда проекта работает в лаборатории Научно-технологического университета «Сириус» Фото: пресс-служба «Сириуса»

Во время работы над проектом команда протестировала молоко, которое производят в разных уголках Краснодарского края. И во многих образцах обнаружили антибиотикорезистентные штаммы и штаммы различных микроорганизмов, заявил Андрей Тронин.

«Если в хозяйстве есть хоть одна корова, больная маститом, ее молоко попадает в общий бак. С одной стороны, все молоко, которое стоит на полках в магазинах, стерилизуется. С другой, ДНК патогенных микроорганизмов, которая определяется картриджем, остается», — отмечает он. 

Скоро подобные разработки станут особенно актуальными. В России ужесточат правила применения антибиотиков в животноводстве. Прежде чем назначать подобные препараты, ветеринары будут обязаны провести диагностику и определить, какими именно бактериями вызвана болезнь.