تشخیص آلودگی آب و غذا در کمتر از ۲ ساعت!
سی دی دریا: سی دی دریا: محققان دانشگاه ایالتی میشیگان دو فناوری نوین و کم هزینه توسعه داده اند که زمان تشخیص آلودگی های ویروسی و باکتریایی در آب و مواد غذایی را از چندین روز به تنها چند ساعت می کاهد.
به گزارش سی دی دریا به نقل از مهر، این فناوری که مبتنی بر نانوذرات است، نه تنها سریع و دقیق عمل می کند، بلکه هزینه تولید آن کمتر از ۲ دلار است و می تواند بخصوص برای مساعدت با جوامع محروم و مناطق فاقد امکانات آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گیرد. این نوآوری می تواند با اطلاع رسانی بموقع از شیوع بیماری هایی مانند مسمومیت های ناشی از اِکولی یا سالمونلا جلوگیری نماید.
انتظار برای دریافت نتیجه آزمایش های آلودگی آب و غذا، که گاهی تا یک هفته به طول می انجامد، ممکنست به قیمت به خطر افتادن سلامت هزاران نفر تمام شود. اما این معضل بزودی به تاریخ خواهد پیوست. محققان دانشگاه ایالتی میشیگان (Michigan State University) با توسعه دو روش نوآورانه، زمان تشخیص باکتری ها و ویروس ها در مواد غذایی و آب را از روزها به چند ساعت کاهش داده اند.
پروفسور اوانجلین آلوسیلیا (Evangelyn Alocilja)، استاد گروه مهندسی بیوسیستم ها و کشاورزی در دانشکده مهندسی این دانشگاه، که رهبری این پروژه تحقیقاتی را بر عهده دارد، می گوید: «ما می دانیم که این یک مشکل بزرگ است. به عنوان مثال، امروز یک ساحل به سبب آلودگی بسته می شود، اما سرنوشت اشخاصی که روز گذشته، پیش از اعلام نتیجه آزمایش ها، در آن آب شنا کرده اند چه می شود؟»
دستاورد این تیم تحقیقاتی، استفاده از نانوذرات مغناطیسی پوشیده شده با گلیکان (Glycan-coated magnetic nanoparticles) است. این نانوذرات برای جداسازی و شناسایی آلاینده های میکروبی در غذا و آب طراحی شده اند. گلیکان نوعی قند است که به پروتئین های روی سطح ویروس ها و باکتری ها می چسبد. هنگامی که نانوذرات به باکتری ها متصل می شوند، با استفاده از یک آهن ربا، ذرات و باکتری ها از نمونه جدا شده و آلودگی به آسانی حذف می شود.
پس از جداسازی آلودگی، نوبت به شناسایی نوع باکتری می رسد. این مرحله با استفاده از یک زیست سنسور صورت می گیرد که قادر به تشخیص موجودات زنده است. این سنسور از نانوذرات طلا استفاده می نماید که اگر ژن خاص مورد نظر محققان (مثلاً ژن عامل بیماری زایی) وجود داشته باشد، در DNA باکتری جایگزین می شوند. خوانش نتیجه هم بسیار ساده است: اگر نانوذرات طلا به رنگ قرمز دیده شوند، یعنی ژن هدف وجود دارد و نمونه آلوده است. اگر رنگ آنها به آبی تغییر کند، به مفهوم تجمع نانوذرات و عدم حضور ژن هدف است.
کل این فرایند آزمایشی تنها حدود ۴۰ دقیقه زمان می برد. این بدان معناست که کاربران می توانند باکتری های موجود در آب را در بازه زمانی دو تا چهار ساعت شناسایی کنند، نه یک تا دو روز. باکتری هایی مانند سالمونلا، کامپیلوباکتر و اِکولی (E. coli) که از راه آب آلوده منتقل می شوند، شایع ترین عوامل بیماری های ناشی از غذا در آمریکا و سراسر دنیا هستند. فناوری زیست سنسور مبتنی بر نانوذرات پروفسور آلوسیلیا قادر می باشد این باکتری های منتقله از راه آب و غذا را در کمتر از ۳۰ دقیقه جدا کند، DNA آنها را در ۲۰ دقیقه استخراج نماید و ژن هدف را در ۴۰ دقیقه شناسایی کند. این امر علاوه بر نجات جان انسان ها، صرفه جویی قابل توجهی در زمان و هزینه بوجود می آورد.
یکی از مهم ترین خصوصیت های این فناوری، مقرون بصرفه بودن آن است. برای آزمایش یک لیتر آب یا ۲۵ گرم غذا، تنها به یک میلی لیتر از نانوذرات مغناطیسی پوشیده شده با گلیکان نیاز است. هزینه این آزمایش تنها بین ۱۰ تا ۵۰ سنت ارزیابی شده و هزینه روش مبتنی بر نانوذرات طلا هم کمتر از ۲ دلار برای هر تست است. پروفسور آلوسیلیا امیدوار است که این فناوری های ارزانقیمت روزی در سراسر دنیا برای آزمایش کیفیت آب و بهبود ایمنی مواد غذایی مورد استفاده قرار گیرند.
وی می افزاید: «این جمعیت ها بیشترین نیاز را به کمک دارند چونکه در مقابل آب، غذا و محیط زیست آلوده بسیار صدمه پذیر هستند. اغلب، این جوامع فاقد زیرساخت های پزشکی هستند و منابع برق قابل اطمینانی ندارند. زیست سنسور مبتنی بر نانوذرات دقیقا پاسخگوی این نیاز است چونکه از یک آهنربای ساده بهره می برد، به حداقل نیروی برق نیاز دارد، کار با آن آسان است و به ذخیره سازی سرد (cold storage) نیازمند نیست.»
این پژوهش که در مجله تخصصی «Food Safety and Quality» انتشار یافته، می تواند تحولی شگرف در سیستم های بهداشت عمومی و ایمنی غذایی در سراسر دنیا بوجود آورد و با تشخیص بموقع، از تمام گیری بیماری های گسترده جلوگیری کند.
منبع: cddarya.ir
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب