Фермер егістікте тұрып, қызанақтың үстіне қолтық құрылғыны бұлғап, ауру қоздырғыштарын дереу анықтай алатын күнді елестетіп көріңіз, бұл адам өмірін және миллиардтаған долларды сақтап қалуы мүмкін.
Жүргізілген зерттеулердің арқасында бұл күн алыс емес болуы мүмкін Оберн университетіндегі Алабама ауылшаруашылық тәжірибе станциясы.
11 университеттің бірі ретінде гранттар тағайындаған АҚШ Ауыл шаруашылығы министрлігі нанотехнологиялық зерттеулерді жүргізу үшін Auburn ғалымдары тамақ арқылы тасымалданатын бірнеше патогенді бір уақытта, дәл, үнемді және жылдам анықтай алатын пайдаланушыға ыңғайлы жүйені құру арқылы азық-түлікті жеткізу тізбегі бойынша патогендік мониторингті жақсарту үшін жұмыс істеуде.
Жақында USDA хатшысы Том Вилсак азық-түлік қауіпсіздігін жақсарту, жаңартылатын отын көздерін жақсарту, егін өнімділігін арттыру және ауылшаруашылық зиянкестерімен күресу бойынша зерттеулерді қолдау үшін ұлттық 5.2 миллион доллардан астам инвестицияны жариялады. Марапаттары арқылы берілді Ауыл шаруашылығы және азық-түлік зерттеулерінің бастамасы, іргелі және қолданбалы ауылшаруашылық ғылымдары үшін елдің бірінші бәсекеге қабілетті, рецензияланған гранттар бағдарламасы.
Оберннің зерттеулері мақсатына жету үшін жасанды емес, биологиялық нанотехнологияларды қолдануымен ерекше, дейді. Сан-Джин Сух, Оберн биология ғылымдары кафедрасының доценті.
Сух сонымен қатар ұйымның мүшесі Auburn университетінің анықтау және азық-түлік қауіпсіздігі орталығы, және ол оның директоры Брайан Чинді, материалдар инженериясының профессоры, зерттеуге негіз болатын биосенсорлық технологияны дамытады.
«Бұл доктор Чиннің жаңалығы және ол осы технологияларды тағамдық патогендерді анықтау үшін қолданылатын бөлшектерге негізделген биосенсорға біріктіруге көмектесу үшін мен сияқты адамдарды – бактериалды генетик – жалдады», - дейді Сух.
Болжамдар бойынша, жыл сайын 48 миллион американдық азық-түлік қоздырғыштары мен токсиндердің әсерінен ауырады, бұл 80 миллиард долларға жуық экономикалық ауыртпалық әкеледі. Бұл бағалаулар азық-түлік өнеркәсібінің шығындарын, соның ішінде тұтынушылардың сенімінің төмендеуін, кері қайтарып алу шығындарын немесе сот процестерін қарастырмайды.
Азық-түліктік қоздырғыштардың өршуі және ластанған тағамдарды еске түсіру жиілеп кеткендіктен, ластанған тағамды халық тұтынбас бұрын анықтау үшін патогенді анықтаудың жақсы жүйелері қажет екені белгілі болды.
«Азық-түлік ластанған кезде, әдетте FDA, CDC немесе басқа зертханаларда патогендердің бар-жоғын растау үшін бірнеше күн немесе апта қажет», - дейді Сух. «Біздің технология мұны 10 минуттан аз уақыт ішінде жасай алады.
«Қазіргі уақытта тамақ арқылы таралатын патогендік індет болған кезде олар ластанған тағамды алып, одан бірнеше сағаттан бірнеше күнге дейін қажет болатын бактерияларды өсіруі керек. Содан кейін олар күдікті патогеннің үлгісіне сәйкес келетінін көреді. Біз патогенге тән зондтарды бөліп аламыз. Егер ол зондқа қосылса, біз нақты патогеннің бар екенін білеміз ».
Нәтижелерге қажетті уақыт ұзақтығына қоса, тамақ патогендерін анықтаудың қазіргі жүйелері қымбат құралдарды және қызметкерлер үшін ауқымды оқытуды қажет етеді.
«Дәстүрлі өсіру әдісінен басқа патогенді анықтаудың ең танымал екі әдісі үлкен дайындықты қажет етеді», - дейді Сух. «Біздің әдіс ең аз дайындықты қажет етеді. Біз әрбір фермерде осындай мүмкіндікке ие болады деп ойлаймыз, өңдеу зауыттары осындай мүмкіндікке ие болады және азық-түлік өнімдері мен мейрамханалар осындай мүмкіндікке ие болады. Тіпті тұтынушылар да бұл технологияны пайдалана алады».
Биосенсор құрылғыдан 10 сантиметрдей қашықтықта тамақ қоздырғышының бар-жоғын анықтайтын қол мониторы болады.
«Бұл фермадан үстелге дейін азық-түлік қауіпсіздігін тексеруге мүмкіндік береді», - дейді Сух. «Детектордың құны 500 доллардан аз болады және ақыр соңында миллиардтаған долларлар мен көптеген адамдардың өмірін сақтап қалуы мүмкін».
Сухтың зерттеулерінің мақсаты - Salmonella enterica, Escherichia coli және Listeria monocytogenes сияқты көптеген тағамдық патогендерді нақты уақыт режимінде бір мезгілде анықтауға мүмкіндік беретін жүйені жасау.
«Бұрын бізде биосенсорларымыздың тиімділігін көрсетті жеке патогендерді дәл және жылдам анықтау үшін », - дейді Сух. «Бұл зерттеуде біз бірнеше жалпы тағамдық бактериялық патогендердің болуын анықтауға қабілетті мультиплекс жүйесін әзірлейміз.
«Біз болашақ зерттеулерде жүйемізді жетілдіретін болсақ, қоғамдық қауіпсіздікті жақсарту үшін кез келген тағамдық қоздырғыштарды анықтаудың кешенді жүйесі болу үшін оны вирустар мен токсиндерді қамту үшін кеңейтуге болады».
Оберннің зерттеушілер тобы осы технологияны қолдану үшін басқа университеттердің ғалымдарымен бірлесіп жұмыс істейді және болашақта кеңінен қолдану үшін FDA мақұлдауын алады деп үміттенеміз.
- Пол Холлис, Оберн университеті
Дереккөз: Оберн университетінің ауыл шаруашылығы колледжі