3D baskılı çip sensörü, patojenleri tespit ederek gıda güvenliğini artırıyor

Washington, 25 Haziran 2024 – Ara sıra bir gıda ürünü bir tür kontaminasyon nedeniyle geri çağrılıyor. Bu ürünlerin tüketicileri için geri çağırma, yedikleri ve içtikleri ürünlerin güvenliği ve güvenilirliği konusunda şüphe uyandırabilir. Çoğu durumda geri çağırma, bazı kişilerin hastalığa yakalanmasını önlemek için çok geç gerçekleşir.

Gıda endüstrisinin patojenlerle mücadele etme çabalarına rağmen ürünler kontamine olmaya devam ediyor ve insanlar hâlâ hastalanıyor. Sorunun büyük kısmı, zararlı patojenleri taramak için mevcut olan ve genellikle halkı korumada yeterince etkili olmayan araçlardan kaynaklanıyor.

AIP Advances’ta, AIP Publishing aracılığıyla, Guangdong Teknoloji Üniversitesi ve Pudong Yeni Bölge Halk Hastanesi’nden araştırmacılar, gıda kaynaklı patojenleri tespit etmek için mevcut yöntemlerden daha hızlı, daha ucuz ve daha etkili yeni bir yöntem geliştirdiler. Araştırmacılar, teknolojilerinin denetimleri iyileştireceğini ve kirlenmiş gıdaları tüketicilerin elinden uzak tutacağını umuyor.

En iyi tespit yöntemiyle bile kirletici patojenleri bulmak kolay bir iş değildir.

Yazar Silu Feng, “Bu patojenleri tespit etmek, çeşitli doğaları ve gelişebilecekleri farklı ortamlar göz önüne alındığında zorlayıcıdır” dedi. “Ayrıca, büyük gıda numunelerinde patojenlerin düşük konsantrasyonları, benzer patojenik olmayan organizmaların varlığı ve farklı gıda türlerinin karmaşık doğası, doğru ve hızlı tespiti zorlaştırıyor.”

Hücre kültürü ve DNA dizilimi gibi mevcut tespit yöntemleri mevcuttur ancak büyük ölçeklerde kullanılması zordur. Her gıda partisi kapsamlı bir şekilde test edilemediğinden, bazı kirletici maddelerin dışarı sızması kaçınılmazdır.

Feng, “Genel olarak bu yöntemler, uzun sonuç süreleri, özel ekipman ve eğitimli personel ihtiyacı ve birden fazla patojenin aynı anda tespit edilmesindeki zorluklar gibi sınırlamalarla karşı karşıyadır ve bu da gelişmiş tespit tekniklerine olan ihtiyacın altını çizmektedir” dedi.

Araştırmanın yazarları farklı bir yaklaşım benimsemeye karar vererek, birden fazla patojen türünü aynı anda tespit etmek için ışık kullanan bir mikroakışkan çip tasarladılar. Çip, 3D baskı kullanılarak oluşturuldu; bu, büyük miktarlarda üretilmesini ve belirli patojenleri hedef alacak şekilde değiştirilmesini kolaylaştırıyor.

Çip, her biri belirli patojenleri tespit etmek için tasarlanmış dört bölüme ayrılmıştır. Bu patojen numunede mevcutsa tespit yüzeyine bağlanacak ve optik özelliklerini değiştirecektir. Bu düzenleme araştırmacıların E. coli, Salmonella, Listeria ve Staphylococcus aureus gibi birçok yaygın bakteriyi hızlı ve çok düşük konsantrasyonlarda tespit etmesine olanak tanır.

Feng, “Bu yöntem birçok farklı patojeni hızlı ve etkili bir şekilde tespit edebiliyor ve tespit sonuçlarının yorumlanması kolay, bu da tespit verimliliğini büyük ölçüde artırıyor” dedi.

Ekip, cihazını gıda denetiminde daha uygulanabilir hale getirmek için geliştirmeye devam etmeyi planlıyor.