Το τεστ με βιοαισθητήρα που μπορεί να ανιχνεύσει την μόλυνση των προϊόντων στο χωράφι με ακρίβεια 90-100%.
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Purdue των ΗΠΑ βρήκαν τη λύση που αξιοποιεί την τεχνολογία που έχει επίσης χρησιμοποιηθεί για τις δοκιμές της αναπνευστικής νόσου των βοοειδών και του COVID-19, η οποία ονομάζεται ισοθερμική ενίσχυση με τη βοήθεια βρόχου (LAMP).
Ο νέος, βασισμένος σε χαρτί βιοαισθητήρας είναι η πρώτη επίδειξη μιας φορητής πλατφόρμας δοκιμών LAMP που εφαρμόζεται σε φάρμα νωπών προϊόντων. Ο αισθητήρας χρησιμοποιεί ως δείκτη κινδύνου τον δείκτη κοπράνων Bacteroidales, ο οποίος είναι ένα μικρόβιο που βρίσκεται στα περιττώματα χοίρων, πουλερικών και βοοειδών.
Το κιτ δοκιμών περιλαμβάνει έναν διανομέα σταγόνων, συσκευές που βασίζονται σε χαρτί και έναν θερμαντικό απεικονιστή, τον οποίο οι παραγωγοί μπορούν να χρησιμοποιούν και να συγκεντρώνουν αποτελέσματα εξ ολοκλήρου στο χωράφι. Αφού σκουπίσει μια σημαία συλλογής, ο χρήστης την τοποθετεί σε έναν διανομέα σταγόνων, ο οποίος είναι προφορτωμένος με υγρό για τη διανομή συγκεκριμένου όγκου.
Το υγρό διανέμεται στις χάρτινες συσκευές που περιέχουν τις ενώσεις που απαιτούνται για την ανίχνευση του DNA στα δείγματα, τα οποία στη συνέχεια εισάγονται σε έναν απεικονιστή θέρμανσης. Μετά από μία ώρα στον απεικονιστή, το τεστ αποκαλύπτει πόση ποσότητα Bacteriodales υπάρχει.
Τα επίπεδα των Bacteroidales που υπάρχουν σε ένα χωράφι υποδεικνύουν τα επίπεδα κινδύνου για την ασφάλεια των τροφίμων. Τα υψηλά επίπεδα μόλυνσης θα υποδηλώνονταν από 1.000 αντίγραφα DNA Bacteroidales ανά τετραγωνικό εκατοστό (cm2) σε ένα μαξιλάρι δοκιμής, με ένα αντίγραφο να αντιστοιχεί σε ένα κύτταρο από οποιαδήποτε από μια ευρεία κατηγορία βακτηρίων. Χαμηλά επίπεδα θα ήταν δέκα αντίγραφα ανά cm2.
Για να δοκιμάσουν την τεχνολογία, οι ερευνητές του Purdue τη χρησιμοποίησαν σε μια εμπορική φάρμα μαρουλιού στο Salinas της Καλιφόρνια και σε ένα χωράφι δίπλα στο Κέντρο Έρευνας και Εκπαίδευσης Επιστημών Ζώων του Purdue στο West Lafayette της Ιντιάνα. Μικρές, πλαστικές σημαίες τοποθετήθηκαν σε όλη την περιοχή δοκιμών, οι οποίες αφέθηκαν να συλλέγουν δείγματα βιοαεροζόλ για μια εβδομάδα. Όλες οι σημαίες μεταφέρθηκαν στο εργαστήριο για ποσοτική ανάλυση της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (qPCR) για τον προσδιορισμό των επιπέδων των Bacteriodales που υπάρχουν.
Τα αποτελέσματα των δοκιμών πεδίου επιβεβαιώθηκαν ότι ήταν 100% ακριβή από τις εργαστηριακές δοκιμές. Ωστόσο, από τις δοκιμές πεδίου απουσίαζαν δείγματα που περιείχαν ένα ενδιάμεσο εύρος μόλυνσης, το οποίο θα απέδιδε τις περισσότερες από τις αναντιστοιχίες. Παρόλα αυτά, η δοκιμή μπορεί να ανιχνεύσει μόλις τρία αντίγραφα DNA Bacteroidales ανά cm2 και οι ερευνητές εκτιμούν ότι οι δοκιμές που περιλαμβάνουν ένα πλήρες φάσμα μόλυνσης θα επιτύχουν συμφωνία με τις εργαστηριακές δοκιμές άνω του 90%.
Η χρηματοδότηση του έργου δόθηκε από το Κέντρο για την Ασφάλεια των Προϊόντων, το Τμήμα Τροφίμων και Γεωργίας της Καλιφόρνιας και την Υπηρεσία Αγροτικής Εμπορίας του Υπουργείου Γεωργίας των ΗΠΑ. Ο ερευνητής Mohit Verma, Ph.D., αναπληρωτής καθηγητής Αγροτικής και Βιολογικής Μηχανικής στο Purdue, γνωστοποίησε τη νέα καινοτομία στο Γραφείο Τεχνολογικής Εμπορευματοποίησης Purdue Innovates, το οποίο υπέβαλε αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την προστασία της πνευματικής ιδιοκτησίας. Το πανεπιστήμιο εξέδωσε άδεια χρήσης της τεχνολογίας στην εταιρεία Krishi του Verma, η οποία επί του παρόντος συγκεντρώνει κεφάλαια για την εμπορική της αξιοποίηση.
