Így működik: Keverjen össze néhány apró, speciális buborékot olyan folyadékkal, amelyről úgy gondolja, hogy tartalmazhat E. coli baktériumokat. Helyezzen egy QR-kódot a Petri-csészébe, és kapcsolja be a telefon kameráját. Ha a telefon el tudja olvasni a kódot, akkor biztonságos. Ha nem, van E. coli .
Ez a kutatás eredménye, amelyet az American Chemical Society új folyóiratában, a Central Science közzétették. A technika a mikroszkópos cseppek tervezésén alapszik, és a szerzők szerint ez nagymértékben csökkenti az ételek teszteléséhez szükséges időt.
Az ételmérgezés nagy probléma még az Egyesült Államokban is. Az E. coli évente 73 000 betegséget és 60 haláleset okoz, a Betegség Ellenőrzési és Megelőzési Központ 1999-es adatai szerint. Ez alapvető, de a tesztelés felgyorsítása azt jelenti, hogy több tesztet végeznek el. .
"A nagy probléma az, hogy élelmezés közben, ha nincs olyan valami, ami alapvetően a gyártási folyamat skáláján van, akkor a terméket egy raktárban kell tartania [teszteléshez], " mondta Tim Swager, a MIT kémiai professzora és a tanulmány szerzője. - Szüksége van valamire, ami gyakorlatilag perc, vagy talán néhány óra, nem egy nap, vagy több tíz óra. És itt van a technológia jelenlegi állása. Ez túl lassú és nagyon költséges. "
Swager csapata kétféle anyagot kever össze mikron méretű cseppekkel, amelyeket Janus emulzióknak hívnak. Két anyaggal kezdődik: szénhidrogének (H2O-val szén kötve, mintha üzemanyaggázokat kapsz) és fluor-szénhidrogének (szénhez kötött fluor, horgászvezetékben használt anyag). Felmelegítik a két folyadékot, és apró csatornákon keresztül erővel összekötik őket, és olyan folyó vízbe injektálják őket, mint egy folyóba eső cső. Amint a részecskék lehűlnek, gömböket képeznek, amelyek félig szénhidrogének, félig szénhidrogének.
Ezekhez a cseppekhez a tudósok lektin nevű növényi fehérjét kapcsolnak hozzá, amely kötődik az E. coli-hoz . Általában a cseppek nehezebb fluor-szénhidrogén oldala szintén tartja őket, mindegyik szénhidrogén félgömbjük felfelé nézve. Ebben az állapotban úgy viselkednek, mint egy végtelen fókusztávolságú lencse; a fény egyenes vonalban halad át. De amikor a lektin megköt, a hozzátartozó baktériumok megváltoztatják a cseppek egyensúlyát, és az oldalukra billennek. Amikor ez megtörténik, a fénytörés szétszóródik, blokkolva minden, ami alatta van.
Balra a Janus cseppek felülről nézve. Miután a cseppek találtak a céljukkal, egy baktériumfehérjével, összekapcsolódnak (jobbra). (Qifan Zhang) A kutatók ezt a technikát többféle jóindulatú E. coli-nál tesztelték, és azt tervezik, hogy a technikát más baktériumokra vagy akár más típusú patogénekre is kiterjesztik.
„Az a tény, hogy olyan jól reagálnak, megdönthetnek, és át tudjuk irányítani őket, és úgy viselkednek, mint a lencsék, és mivel gravitációt alkalmazunk az igazításhoz, ezek nagyon sok szokatlan alkotóelem, de ez valóban erős platform ”- mondja Swager.
A technológia alkalmazható a kórokozó törzseknél, de mindegyikre különféle kötési struktúrára van szükség - mondja John Mark Carter, az USDA volt élelmiszer-szennyezőanyag-kutatója, aki most ugyanabban az iparban konzultál.
"Valójában nem olyan egyszerű, mint amilyennek hangzik" - mondja Carter. "Az étel sok olyan dolgot tartalmaz, amelyek nem specifikusan megkötik a különféle felületeket."
Hozzáteszi, hogy a cseppeknek pontosan kiegyensúlyozottnak kell lenniük, amire a kutatók képesek voltak, de ez sokkal problematikusabbá válik az életbiztonsági tesztek során. Carter meglepte, hogy a kutatók ezen a ponton élelmiszer-tesztet javasolnak. "Tényleg nem szabad az ételről beszélni, amíg az ételekkel nem kísérleteznek" - mondja.
Ezenkívül az élelmiszerekben található E. coli érzékenységi határértékei sokkal alacsonyabbak, mint amit ez a technika még kínálhat. Swager képes volt kimutatni az E. coli jelenlétét, amikor körülbelül 10 000 sejt van ml oldatban. 2010-ben az FDA csökkentette a sajtban megengedett nem toxikus E. coli mennyiségét (egyfajta általános higiéniai határérték) 100 MPN-ről (a legvalószínűbb szám) / gramm 10 MPN-re. Tavaly az ügynökség támogatta ezt, mondván, hogy nincs hatással a közegészségre, de az élelmiszer-biztonság és a mérgező E. coli esetében a tolerancia nulla. Nincs olyan technológia, amely képes egyetlen E. coli sejt kimutatására, ezért a jelen szabványok támaszkodnak a telepek növekedésére egy tálban.
"Egy baktérium elegendő ahhoz, hogy megöljön" - mondja Carter. „Ha ez egy nagyon magas baktériumkoncentráció, akkor amplifikáció nélkül kimutatható. De szinte mindenki növeli ... meg kell terjesztenie, mert nem tudja kimutatni egy baktériumot. "
Ha Swager technológiája széles körben elterjedt az iparban, ezeket a kérdéseket meg kell oldani, majd egymás után végzett tanulmányokat kell összehasonlítani a jelenlegi szabványokkal. Ennek hiányában alkalmazható lehet belső élelmiszer-ellenőrzés az élelmiszeriparban (bár a detektálási érzékenység továbbra is problémát jelent).
„Az eggo gofri visszahívást kapott [2016-ban]. Nem volt óriási visszahívás, hanem lisztéria ”- mondja Swager. „Amikor a gyerekeim kicsik voltak, szoktam Eggo gofrukat adni nekik, és az iskolába vezető úton mentek ki az ajtón. De tudod, van egy ilyen termékünk emlékeztetője, mennyi ideig tart, amíg a szülők gyermekeik Eggo gofri etetésével készülnek? Tehát a márkákra gyakorolt hatás szintén nagyon magas. ”
