Замислете ден кога земјоделецот може да застане на поле, да мавта со рачен уред над домат и веднаш да открие патогени, што потенцијално ќе спаси животи и милијарди долари.
Тој ден можеби не е далеку, благодарение на истражувањето спроведено од страна на Земјоделска експериментална станица во Алабама на Универзитетот Обурн.
Како еден од 11-те универзитети доделени грантови од страна на Министерството за земјоделство на САД за да спроведат нанотехнолошки истражувања, научниците од Обурн работат на подобрување на следењето на патогените низ синџирот на снабдување со храна преку создавање систем лесен за корисникот кој може да открие повеќе патогени кои се пренесуваат преку храна истовремено, прецизно, економично и брзо.
Секретарот на USDA, Том Вилсак, неодамна објави инвестиција од повеќе од 5.2 милиони американски долари на национално ниво за поддршка на истражувањата за подобрување на безбедноста на храната, подобрување на обновливите горива, зголемување на приносите на културите и управување со земјоделските штетници. Наградите беа направени преку Иницијатива за истражување на земјоделството и храната, најдобрата конкурентна, рецензирана програма за грантови на нацијата за основни и применети земјоделски науки.
Истражувањето на Обурн е единствено по тоа што користи биолошка наместо вештачка нанотехнологија за да ги постигне своите цели, вели Санг-Џин Сух, вонреден професор на Катедрата за биолошки науки во Обурн.
Сух е исто така член на Центар за откривање и безбедност на храна на Универзитетот Обурн, и тој му дава заслуга на неговиот директор, Брајан Чин, професор по инженерство за материјали, за развојот на технологијата на биосензор што е основа за истражувањето.
„Ова е иновација на д-р Чин и тој регрутира луѓе како мене - бактериски генетичар - за да помогне во комбинирањето на овие технологии во биосензор базиран на честички што може да се користи за откривање на патогени на храната“, вели Су.
Проценките се дека дури 48 милиони Американци се разболуваат годишно поради патогени и токсини од храната, што резултира со економски товар од речиси 80 милијарди долари. Овие проценки не ги земаат предвид трошоците за прехранбената индустрија, вклучувајќи намалена доверба на потрошувачите, загуби од отповикување или судски спорови.
Бидејќи појавата на патогени од храната и отповикувањето на контаминирана храна станаа се почести, стана очигледно дека се потребни подобри системи за откривање на патогени за да се идентификува контаминираната храна пред да се консумира од јавноста.
„Секогаш кога храната е загадена, обично на ФДА, ЦДЦ или други лаборатории им требаат денови или недели за да го потврдат присуството на патогени“, вели Су. „Нашата технологија може да го направи тоа за помалку од 10 минути.
„Во моментов, секогаш кога има појава на патогени од храна, тие мора да ја земат загадената храна и да одгледуваат бактерии од неа, за што се потребни неколку часа до неколку дена. Потоа ќе видат дали одговара на моделот на сомнителен патоген. Ги изолираме сондите кои се специфични за тој патоген. Ако се врзе за сондата, тогаш знаеме дека конкретниот патоген е присутен“.
Покрај должината на времето потребно за резултати, сегашните системи за откривање на патогени на храна бараат скапи инструменти и обемна обука за персоналот.
„Двата најпопуларни методи за откривање на патогени, освен традиционалниот метод на одгледување, бараат опсежна обука“, вели Су. „Нашиот метод ќе бара минимална обука. Предвидуваме дека секој земјоделец ќе ја има оваа способност, преработувачките погони ќе ја имаат оваа способност, а бакалите и рестораните ќе ја имаат оваа способност. Дури и потрошувачите ќе можат да ја користат оваа технологија“.
Биосензорот ќе биде рачен монитор кој на крајот ќе открие присуство на патоген за храна на оддалеченост од 10 сантиметри од уредот.
„Ова ќе овозможи безбедносни проверки на храната од фармата до трпезата“, вели Су. „Детекторот би чинел помалку од 500 долари и на крајот би можел да спаси милијарди долари и многу животи“.
Целта на истражувањето на Сух е да развие систем кој ќе овозможи симултана идентификација на повеќе патогени од храната во реално време, вклучувајќи ги Salmonella enterica, Escherichia coli и listeria monocytogenes.
„Имаме претходно ја покажаа ефикасноста на нашите биосензори за точно и брзо откривање на поединечни патогени“, вели Сух. „Во оваа студија ќе развиеме мултиплекс систем способен да детектира присуство на неколку вообичаени бактериски патогени од храната.
„Како што го подобруваме нашиот систем во идните студии, тој може да се прошири за да вклучи вируси и токсини за да стане сеопфатен систем за откривање на сите патогени од храната за да се подобри јавната безбедност“.
Тимот на истражувачи на Обурн соработува со научници од други универзитети за да ја користи оваа технологија и се надеваме дека ќе добие одобрение од FDA за широка употреба во иднина.
- Пол Холис, Универзитетот Обурн
Извор: Универзитетскиот колеџ за земјоделство во Обурн