Imagjinoni një ditë kur një fermer mund të qëndrojë në një fushë, të tundë një pajisje dore mbi një domate dhe të zbulojë menjëherë patogjenët, duke shpëtuar potencialisht jetë dhe miliarda dollarë.
Ajo ditë mund të mos jetë e largët, falë kërkimeve që po kryhen nga Stacioni i Eksperimentit Bujqësor në Alabama në Universitetin Auburn.
Si një nga 11 universitetet e dhëna grante nga Departamenti Amerikan i Bujqësisë për të kryer kërkime në nanoteknologji, shkencëtarët e Auburn po punojnë për të përmirësuar monitorimin e patogjenëve në të gjithë zinxhirin e furnizimit ushqimor duke krijuar një sistem miqësor për përdoruesit që mund të zbulojë patogjenë të shumtë që vijnë nga ushqimi në të njëjtën kohë, me saktësi, me kosto efektive dhe të shpejtë.
Sekretari i USDA-së Tom Vilsack njoftoi kohët e fundit një investim prej më shumë se 5.2 milion dollarë në nivel kombëtar për të mbështetur kërkimin për të përmirësuar sigurinë ushqimore, për të përmirësuar karburantet e rinovueshme, për të rritur rendimentet e të korrave dhe për të menaxhuar dëmtuesit bujqësorë. Çmimet u bënë përmes Iniciativa e Kërkimit të Bujqësisë dhe Ushqimit, programi kryesor konkurrues i vendit, i granteve të rishikuara nga kolegët për shkencat themelore dhe të aplikuara bujqësore.
Hulumtimi i Auburn është unik në atë që përdor nanoteknologjinë biologjike dhe jo të krijuar nga njeriu për të përmbushur qëllimet e tij, thotë Sang-Jin Suh, profesor i asociuar në Departamentin e Shkencave Biologjike në Auburn.
Suh është gjithashtu një anëtar i Qendra e Zbulimit dhe Sigurisë Ushqimore të Universitetit Auburn, dhe ai i jep kredi drejtorit të saj, Bryan Chin, një profesor i inxhinierisë materiale, me zhvillimin e teknologjisë së biosensorit që është baza për kërkimin.
"Kjo është risi e Dr. Chin dhe ai rekrutoi njerëz si unë - një gjenetist bakterial - për të ndihmuar në kombinimin e këtyre teknologjive në një biosensor të bazuar në grimca që mund të përdoret për të zbuluar patogjenët e ushqimit," thotë Suh.
Vlerësimet janë se deri në 48 milionë amerikanë sëmuren çdo vit për shkak të patogjenëve dhe toksinave që vijnë nga ushqimi, duke rezultuar në një barrë ekonomike afro 80 miliardë dollarë. Këto vlerësime nuk marrin në konsideratë kostot për industrinë ushqimore, duke përfshirë uljen e besimit të konsumatorit, humbjet në tërheqje ose proceset gjyqësore.
Ndërsa shpërthimet e patogjenëve që vijnë nga ushqimi dhe tërheqjet e ushqimeve të kontaminuara janë bërë më të zakonshme, është bërë e qartë se nevojiten sisteme më të mira të zbulimit të patogjenëve për të identifikuar ushqimin e kontaminuar përpara se të konsumohet nga publiku.
"Sa herë që ushqimi është i ndotur, zakonisht i duhen FDA, CDC ose laboratorë të tjerë ditë ose javë për të konfirmuar praninë e patogjenëve," thotë Suh. “Teknologjia jonë mund ta bëjë atë në më pak se 10 minuta.
“Aktualisht, sa herë që ka një shpërthim të patogjenit nga ushqimi, ata duhet të marrin ushqimin e kontaminuar dhe të rritin bakteret prej tij, duke kërkuar nga disa orë deri në disa ditë. Pastaj ata do të shohin nëse i përshtatet modelit të një patogjeni të dyshuar. Ne izolojmë sondat që janë specifike për atë patogjen. Nëse lidhet me sondë, atëherë ne e dimë se patogjeni i veçantë është i pranishëm.”
Përveç kohëzgjatjes së kërkuar për rezultatet, sistemet aktuale të zbulimit të patogjenëve ushqimorë kërkojnë instrumente të shtrenjta dhe trajnim të gjerë për personelin.
"Dy metodat më të njohura të zbulimit të patogjenëve, përveç metodës tradicionale të kultivimit, kërkojnë trajnim të gjerë," thotë Suh. “Metoda jonë do të kërkojë trajnim minimal. Ne parashikojmë që çdo fermer të ketë këtë aftësi, fabrikat e përpunimit do ta kenë këtë aftësi dhe shitësit ushqimorë dhe restorantet do ta kenë këtë aftësi. Edhe konsumatorët do të jenë në gjendje ta përdorin këtë teknologji.”
Biosensori do të jetë një monitor dore që përfundimisht do të zbulojë praninë e një patogjeni ushqimor deri në 10 centimetra larg pajisjes.
"Kjo do të lejojë kontrollet e sigurisë në ushqim nga ferma në tryezë," thotë Suh. “Detektori do të kushtonte më pak se 500 dollarë dhe përfundimisht mund të shpëtonte miliarda dollarë dhe shumë jetë.”
Një objektiv i kërkimit të Suh-it është të zhvillojë një sistem që do të lejojë identifikimin e njëkohshëm të patogjenëve të shumtë që vijnë nga ushqimi në kohë reale, duke përfshirë Salmonella enterica, Escherichia coli dhe listeria monocytogenes.
“Ne kemi pasur më parë demonstroi efikasitetin e biosensorëve tanë për zbulimin e saktë dhe të shpejtë të patogjenëve individualë”, thotë Suh. “Në këtë studim, ne do të zhvillojmë një sistem multipleks të aftë për të zbuluar praninë e disa patogjenëve bakterialë të zakonshëm që vijnë nga ushqimi.
"Ndërsa përmirësojmë sistemin tonë në studimet e ardhshme, ai mund të zgjerohet për të përfshirë viruse dhe toksina për t'u bërë një sistem gjithëpërfshirës zbulimi për çdo patogjen ushqimor për të përmirësuar sigurinë publike."
Ekipi i studiuesve të Auburn po bashkëpunon me shkencëtarë në universitete të tjera për të përdorur këtë teknologji dhe shpresojmë të fitojë miratimin e FDA për përdorim të gjerë në të ardhmen.
- Paul Hollis, Universiteti Auburn
Burimi: Auburn University College of Agriculture