ابتکار دانشمند ایرانی برای تشخیص آلودگی مواد غذایی بستهبندی شده
تاریخ انتشار: ۸ مرداد ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۳۴۷۹۰۰
دکتر «توحید دیدار» دانشمند ایرانی «دانشگاه مکمستر»، یک دستگاه جدید ابداع کرده است که میتواند باکتری مواد غذایی بستهبندیشده را در لحظه و با حداقل نیاز به تجهیزات آزمایشگاهی یا پرسنل متخصص تشخیص دهد.
به گزارش ایسنا و به نقل از ادونسد ساینس نیوز، اگر تا به حال پس از یک مهمانی معدهدرد داشتهاید، این احتمال وجود دارد که به مسمومیت غذایی مبتلا شده باشید.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمیشوند!
با وجود این که سالانه از هر ۱۰ نفر یک نفر در سراسر جهان تحت تاثیر بیماریهای ناشی از غذا قرار میگیرد، این بیماریها همچنان یک چالش مهم برای سیستمهای مراقبت بهداشتی هستند.
«سالمونلا»(Salmonella) نوعی باکتری است که در دستگاه گوارش حیوانات خونگرم مانند پرندگان و پستانداران از جمله انسان زندگی میکند. دکتر «توحید دیدار»(Tohid Didar) دانشمند ایرانی «دانشگاه مکمستر»(McMaster University) کانادا و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: سالمونلا یکی از شایعترین آلایندههای غذایی است. این باکتری عامل ابتلا به بیماری «گاستروانتریت»(Gastroenteritis) با علائمی مانند اسهال، ناراحتی شدید شکمی، تب و استفراغ است.
دولتها برای کاهش خطر ابتلا به بیماریهای ناشی از غذا، بررسیهای بهداشتی را در نقاط گوناگون زنجیره تولید مواد غذایی انجام میدهند. روش مرجع برای تشخیص دادن پاتوژنهای غذایی، کشت است که حضور عوامل بیماریزا را با آزمایش توانایی آنها برای رشد یافتن در شرایط بهینه تأیید میکند اما این روش، پر زحمت و کند است (برای باکتریها یک هفته و برای قارچها بیشتر طول میکشد) زیرا به نمونهبرداری در محل تولید، ارسال نمونهها به آزمایشگاه و تجزیهوتحلیل آنها با استفاده از تجهیزات تخصصی و پرسنل آموزشدیده نیاز دارد.
دیدار و همکارانش برای برطرف کردن این محدودیتها، تلاشهای ویژهای داشتند. آنها یک دستگاه هوشمند را طراحی کردند که نام آن را «آزمایشگاه در یک بسته»(lab-in-a-package) گذاشتند. این دستگاه هوشمند میتواند سطوح خطرناک باکتریها را به سرعت و حتی بدون باز کردن بستهبندی مواد غذایی تشخیص دهد.
این گروه پژوهشی، یک حسگر ویژه را برای گونهای از سالمونلا موسوم به «سالمونلا تیفیموریوم»(Salmonella Typhimurium) طراحی کردند که بیشتر با مرغ و سایر محصولات طیور مرتبط است. آنها با استفاده از دستگاه هوشمند خود توانستند با موفقیت سالمونلا تیفیموریوم موجود در مرغ آلوده را در لحظه و با حساسیت بالا شناسایی کنند.
ابداع آزمایشگاه در یک بستهدانشمندان برای برطرف کردن نیاز ارسال نمونهها به آزمایشگاه و روش کشت، چندین پلتفرم حسگر زیستی را برای نظارت بر مواد غذایی ابداع کردهاند اما هر کدام از آنها محدودیتهای خاص خود را دارند.
فرآیند کشت و فناوریهای نظارتی مدرن باعث ایجاد ضایعات قابل توجهی میشوند زیرا برای جمعآوری نمونهها به باز کردن بستهها نیاز دارند. دیدار و همکارانش برای برطرف کردن این مشکل، یک سینی مخصوص ابداع کردند که به یک روزنه برای تشخیص عامل بیماریزا در قسمت پایین مجهز است. سینی علاوه بر این که کاربرد ظرف را دارد، مایعات را از غذا به حسگر منتقل میکند تا بدون نیاز به باز کردن بسته، نمونهبرداری از کل محصول انجام شود. ادغام حسگر با سینی، کنترل انفرادی محصولات را نیز تضمین میکند و مشکل نمایش ضعیف را هنگام کنترل برطرف میسازد.
دیدار خاطرنشان کرد که فناوریهای نوین نظارت بر مواد غذایی اغلب به واکنشگرهای مکمل نیاز دارند و باید پیش از شناسایی، سالمسازی شوند اما واکنشگرها ممکن است سایر خواص مواد غذایی مانند طعم، بو و رنگ را که معمولا پیش از رسیدن به دست مصرفکننده کنترل میشوند، تغییر دهند. دیدار و گروهش برای جلوگیری از این امر، واکنشگرهای مرحله تشخیص را که در غشای بالای حسگر جذب میشوند، وارد کردند.
انتخاب عناصر درستدیدار و گروهش برای ساختن دستگاه آزمایشگاه در یک بسته، ابتدا قطعات پلتفرم را به صورت جداگانه تنظیم کردند. از آنجا که مرغ اغلب با آلودگیهای سالمونلا مرتبط است، آنها در این آزمایشها از مایعاتی استفاده کردند که مرغ آنها را هنگام ذخیره شدن منتشر میکند.
آنها برای شروع، سینیهایی با شیبهای جانبی متفاوت(۴۵ درجه، ۶۰ درجه و ۹۰ درجه) طراحی کردند تا آزمایش کنند که کدام برای هدایت مایعات منتشرشده از مرغ به سوی روزنه حسگر بهتر است. آنها سینی شیبدار ۴۵ درجه را برای پلتفرم انتخاب کردند زیرا دریافتند که مایعات را سریعتر و کارآمدتر موقعیتیابی میکند.
این گروه پژوهشی، چندین ماده از جمله پنبه، سلولز و پلیاستر را برای غشاء در نظر گرفتند. آنها پس از ارزیابی کامل، غشاهای پنبهای را انتخاب کردند زیرا تخلخل بهتری نسبت به سایر مواد نشان دادند و در آزمایشهای جذب و نگهداری مایع به خوبی عمل کردند که ویژگی بسیار مهمی در جلوگیری از انتشار واکنشگرها در غذا است.
پژوهشگران برای ساخت حسگر سالمونلا تیفیموریوم، از یک مولکول آرانای استفاده کردند که به طور ویژه توسط آنزیم این باکتری شناسایی و شکافته شد. در محل برش آرانای، یک جفت مولکول به نام «فلوروفور»(Fluorophore) و «کوئنچر»(Quencher) وجود دارد.
دیدار توضیح داد: آرانای پیش از تماس با آنزیم، در حالت پیش از شکاف خود قرار دارد. این حالتی است که کوئنچر، سیگنال فلورسنت فلوروفور را میپوشاند. آنزیم در حضور سالمونلا تیفیموریوم، مولکول آرانای را میشکافد و باعث جدا شدن کوئنچر از فلوروفور میشود. این امر، سیگنال فلورسنت فلوروفور را فعال میکند و نشان میدهد که آلودگی سالمونلا تیفیموریوم رخ داده است.
شواهد آزمایشمحصولات آماده برای خوردن به دلیل زنجیره تولید طولانیتر، به طور ویژه در برابر آلودگی آسیبپذیر هستند. بنابراین، دانشمندان دستگاه را با آزمایش روی مرغ پخته تایید کردند.
دانشمندان برای بررسی حساسیت دستگاه، مرغ آماده مصرف را با مقادیر رو به افزایش سالمونلا تیفیموریوم آلوده کردند. این پلتفرم، کمتر از ۱۰۰۰ باکتری را در هر میلیلیتر شناسایی کرد و به غلظت باکتری پاسخ مثبت داد. این بدان معناست که مقدار بیشتری از میکروارگانیسمها، فلورسانس روشنتری را میدهد. این پاسخ بیش از الزامات روشهای کنونی کنترل است که فقط به دنبال پاسخ مثبت یا منفی هستند.
یک پلتفرم حسگر زیستی فقط باید به میکروارگانیسمی پاسخ دهد که برای آن طراحی شده است. نتایج دستگاه آزمایشگاه در یک بسته، در آزمایش ویژگی چشمگیر بود. این دستگاه توانست سالمونلا تیفیموریوم را در قطعات مرغ آلوده به مخلوطی از این باکتری و سایر باکتریهای متداول غذایی شناسایی کند. علاوه بر این، دستگاه به آلودگی با مخلوطی که فقط حاوی باکتریهای غیر از سالمونلا تیفیموریوم بود، پاسخ نداد.
آلودگی مواد غذایی میتواند در هر مرحله از زنجیره غذایی، به دلیل بهداشت پایین محل کار و وسایل آشپزی رخ دهد. برای ارزیابی عملکرد آزمایشگاه در یک بسته روی منابع گوناگون آلودگی، پژوهشگران آن را با قطعات مرغی که در تماس با چاقو، دستکش و سطح آلوده بودند، به چالش کشیدند. دستگاه در همه موارد توانست سالمونلا تیفیموریوم را به طور موثر شناسایی کند.
محصولاتی که در فروشگاهها عرضه میشوند، به دلیل نوسانات در شرایط محیطی ممکن است حاوی باکتری کمتری نسبت به محصولات آزمایشگاه باشند که به صورت مصنوعی آلوده شدهاند. بنابراین، دیدار گفت که برای به دست آوردن نتایج واقعیتر، ارزیابیها باید روی محصولات فروشگاهها انجام شوند.
در هر حال، دیدار همچنان نسبت به عملکرد این دستگاه هوشمند خوشبین است. وی افزود: ما معتقدیم که این فناوری به سرعت به تجاریسازی نزدیک میشود. پلتفرم بستهبندی ما نشاندهنده سیستمی است که دانشمندان دیگر میتوانند آن را برای نظارت کارآمد روی محصولات بستهبندیشده با استفاده از حسگرهایی که خودشان ابداع کردهاند، به کار ببرند.
این پژوهش، در مجله «Advanced Materials» به چاپ رسید.
کانال عصر ایران در تلگراممنبع: عصر ایران
کلیدواژه: آلودگی غذایی بسته بندی دستگاه هوشمند مواد غذایی بسته بندی باکتری ها بیماری ها آران ای
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را بهطور اتوماتیک از وبسایت www.asriran.com دریافت کردهاست، لذا منبع این خبر، وبسایت «عصر ایران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۳۴۷۹۰۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتیکه در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
توجه به بستهبندی صنایعدستی در اولویت قرار بگیرد
ایسنا/آذربایجان غربی معاون امور مجلس، حقوقی و استانها وزارت میراثفرهنگی، گردشگری و صنایعدستی گفت: توجه به بستهبندی صنایعدستی باید در اولویت قرار بگیرد چرا که بستهبندی نقش مهمی در جذب مشتری دارد.
جواد واحدی ۱۱ اردیبهشت در بازدید از مدرسه هدایت که تبدیل به موزه صنایعدستی شده است با اعلام این مطلب اظهار کرد: مدرسه هدایت ارومیه پس از تحویل به ادارهکل میراثفرهنگی، گردشگری و صنایعدستی آذربایجان غربی و مرمت آن به یک بنای پویا تبدیل شده است.
معاون امور مجلس، حقوقی و استانها وزارت میراثفرهنگی، گردشگری و صنایعدستی افزود: راهاندازی موزه صنایعدستی در این مکان نیز یک ایده جالبی بوده که هنر اصیل مردم این دیار در این بنای تاریخی به نمایش درآمده است.
وی تصریح کرد: همچنین برای معرفی هر چه بیشتر صنایعدستی آذربایجان غربی میتوان یکی از میادین ارومیه را به نام صنایعدستی نامگذاری کرد و در طراحی میدان از تعدادی از آثار فاخر صنایعدستی استفاده کرد.
محمدرضا طنابی، معاون صنایعدستی ادارهکل میراثفرهنگی، گردشگری و صنایعدستی آذربایجانغربی در این بازدید گزارشی از عملکرد معاونت صنایعدستی در سال گذشته ارائه کرد و گفت: سال گذشته طبق اعلام گمرک میزان صادرات صنایعدستی استان ۱۷.۵ میلیون دلار بوده است و در سال ۱۴۰۱ در تولید صنایعدستی چوبی رتبه سوم و در مجموع تولیدات صنایعدستی رتبه پنجم را کسب کردیم.
انتهای پیام