წარმოიდგინეთ დღე, როდესაც ფერმერს შეუძლია მინდორში დგომა, ხელის ხელსაწყო ააფრიალოს პომიდორზე და დაუყოვნებლივ აღმოაჩინოს პათოგენები, რაც პოტენციურად გადაარჩენს სიცოცხლეს და მილიარდობით დოლარს.
ეს დღე შესაძლოა შორს არ იყოს, კვლევის წყალობით, რომელსაც ატარებს ალაბამას სასოფლო-სამეურნეო ექსპერიმენტის სადგური ობერნის უნივერსიტეტში.
როგორც 11 უნივერსიტეტიდან ერთ-ერთი, რომელსაც გრანტები მიანიჭა აშშ სოფლის მეურნეობის დეპარტამენტი ნანოტექნოლოგიური კვლევის ჩასატარებლად, Auburn-ის მეცნიერები მუშაობენ პათოგენების მონიტორინგის გასაუმჯობესებლად საკვების მიწოდების ჯაჭვში, მომხმარებლისთვის მოსახერხებელი სისტემის შექმნით, რომელსაც შეუძლია აღმოაჩინოს მრავალი საკვები პათოგენი ერთდროულად, ზუსტად, ეკონომიურად და სწრაფად.
USDA-ს მდივანმა ტომ ვილსაკმა ახლახან გამოაცხადა 5.2 მილიონ დოლარზე მეტი ინვესტიცია ეროვნულ დონეზე, რათა მხარი დაუჭიროს კვლევებს სურსათის უვნებლობის გაუმჯობესების, განახლებადი საწვავის გაზრდის, მოსავლის გაზრდისა და სოფლის მეურნეობის მავნებლების მართვის მიზნით. დაჯილდოება გაკეთდა მეშვეობით სოფლის მეურნეობისა და სურსათის კვლევის ინიციატივა, ქვეყნის მთავარი კონკურენტუნარიანი, რეცენზირებული საგრანტო პროგრამა ფუნდამენტური და გამოყენებითი სოფლის მეურნეობის მეცნიერებებისთვის.
Auburn-ის კვლევა უნიკალურია იმით, რომ იგი იყენებს ბიოლოგიურ და არა ხელოვნურ ნანოტექნოლოგიას თავისი მიზნების მისაღწევად, ამბობს სანგ-ჯინ სუჰობერნის ბიოლოგიურ მეცნიერებათა დეპარტამენტის ასოცირებული პროფესორი.
სუჰ ასევე არის წევრი Auburn University Detection and Food Safety Centerდა ის აფასებს მის დირექტორს, მასალების ინჟინერიის პროფესორს, ბრაიან ჩინს, ბიოსენსორული ტექნოლოგიის შემუშავებას, რომელიც კვლევის საფუძველს წარმოადგენს.
"ეს არის დოქტორ ჩინის ინოვაცია და მან აიყვანა ჩემნაირი ადამიანები - ბაქტერიული გენეტიკოსი - ამ ტექნოლოგიების გაერთიანებაში ნაწილაკებზე დაფუძნებულ ბიოსენსორად, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას საკვების პათოგენების გამოსავლენად", - ამბობს სუჰ.
შეფასებით, ყოველწლიურად დაახლოებით 48 მილიონი ამერიკელი ავადდება საკვების პათოგენებისა და ტოქსინების გამო, რაც იწვევს 80 მილიარდი დოლარის ეკონომიკურ ტვირთს. ეს შეფასებები არ ითვალისწინებს კვების მრეწველობის ხარჯებს, მათ შორის მომხმარებელთა ნდობის შემცირებას, ზარალის გახსენებას ან სამართალწარმოებას.
მას შემდეგ, რაც საკვებით გადამდები პათოგენების გავრცელება და დაბინძურებული საკვების გახსენება უფრო ხშირი გახდა, აშკარა გახდა, რომ საჭიროა პათოგენების გამოვლენის უკეთესი სისტემები დაბინძურებული საკვების იდენტიფიცირებისთვის, სანამ ის მოიხმარება საზოგადოების მიერ.
„როდესაც საკვები დაბინძურებულია, ჩვეულებრივ, FDA-ს, CDC-ს ან სხვა ლაბორატორიებს დღეები ან კვირა სჭირდება პათოგენების არსებობის დასადასტურებლად“, - ამბობს სუჰ. „ჩვენს ტექნოლოგიას შეუძლია ამის გაკეთება 10 წუთზე ნაკლებ დროში.
„ამჟამად, როდესაც ხდება საკვებისმიერი პათოგენის გავრცელება, მათ უწევთ დაბინძურებული საკვების აღება და მისგან ბაქტერიების გამრავლება, რასაც რამდენიმე საათიდან რამდენიმე დღემდე სჭირდება. შემდეგ ისინი დაინახავენ, შეესაბამება თუ არა ის საეჭვო პათოგენის ნიმუშს. ჩვენ გამოვყოფთ ზონდებს, რომლებიც სპეციფიკურია ამ პათოგენისთვის. თუ ის უკავშირდება ზონდს, მაშინ ჩვენ ვიცით, რომ კონკრეტული პათოგენი არსებობს. ”
გარდა შედეგებისთვის საჭირო დროის ხანგრძლივობისა, საკვების პათოგენების აღმოჩენის თანამედროვე სისტემები მოითხოვს ძვირადღირებულ ინსტრუმენტებს და პერსონალის ვრცელ მომზადებას.
”პათოგენების გამოვლენის ორი ყველაზე პოპულარული მეთოდი, გარდა ტრადიციული კულტივირების მეთოდისა, მოითხოვს ვრცელ ტრენინგს”, - ამბობს სუჰ. „ჩვენი მეთოდი მოითხოვს მინიმალურ მომზადებას. ჩვენ წარმოვიდგენთ, რომ ყველა ფერმერს ექნება ეს შესაძლებლობა, გადამამუშავებელ საწარმოებს ექნებათ ეს შესაძლებლობა, ხოლო სასურსათო მაღაზიებსა და რესტორნებს ექნებათ ეს შესაძლებლობა. მომხმარებლებიც კი შეძლებენ ამ ტექნოლოგიის გამოყენებას“.
ბიოსენსორი იქნება ხელის მონიტორი, რომელიც საბოლოოდ აღმოაჩენს საკვების პათოგენის არსებობას მოწყობილობიდან 10 სანტიმეტრის დაშორებით.
”ეს საშუალებას მისცემს საკვების უსაფრთხოების შემოწმებას ფერმიდან სუფრამდე”, - ამბობს სუჰ. „დეტექტორი 500 დოლარზე ნაკლები ეღირება და საბოლოოდ გადაარჩენს მილიარდობით დოლარს და ბევრ სიცოცხლეს“.
Suh-ის კვლევის მიზანია შეიმუშაოს სისტემა, რომელიც საშუალებას მისცემს ერთდროულად იდენტიფიცირდეს მრავალი საკვების გამომწვევი პათოგენი რეალურ დროში, მათ შორის Salmonella enterica, Escherichia coli და listeria monocytogenes.
„ადრე გვქონდა აჩვენა ჩვენი ბიოსენსორების ეფექტურობა ინდივიდუალური პათოგენების ზუსტი და სწრაფი გამოვლენისთვის“, - ამბობს სუჰ. „ამ კვლევაში ჩვენ შევიმუშავებთ მულტიპლექს სისტემას, რომელსაც შეუძლია გამოავლინოს რამდენიმე ჩვეულებრივი საკვები ბაქტერიული პათოგენის არსებობა.
”როგორც ჩვენ ვაუმჯობესებთ ჩვენს სისტემას მომავალ კვლევებში, ის შეიძლება გაფართოვდეს ვირუსებისა და ტოქსინების ჩათვლით, რათა გახდეს ყოვლისმომცველი გამოვლენის სისტემა ნებისმიერი საკვების გამომწვევი პათოგენისთვის საზოგადოებრივი უსაფრთხოების გასაუმჯობესებლად.”
Auburn-ის მკვლევართა გუნდი თანამშრომლობს სხვა უნივერსიტეტების მეცნიერებთან ამ ტექნოლოგიის გამოსაყენებლად და იმედია მოიპოვებს FDA-ს მოწონებას მომავალში ფართო გამოყენებისთვის.
- პოლ ჰოლისიობერნის უნივერსიტეტი
წყარო: Auburn University College of Agriculture