Ledusskapja lāzers, kas nosaka baktērijas, kas rāpo pa visu pārtiku

Saindēšanās ar pārtiku ir potenciāli letāls stāvoklis un tāpēc nopietna problēma pārtikas rūpniecībā. Katru gadu aptuveni 50 miljoni cilvēku cieš no pārtikas saindēšanās tikai ASV, tostarp vairāk nekā miljons potenciāli letālas saindēšanās ar salmonellu gadījumu.

Tāpēc svarīgs mērķis ir atrast veidus, kā novērst šīs un citu baktēriju veidu izplatīšanos. Bet pārtikas produktos ir grūti noteikt baktērijas. Visizplatītākās noteikšanas metodes ietver tādas metodes kā mikrobioloģiskā kultivēšana, polimerāzes ķēdes reakcijas, augstas veiktspējas šķidruma hromatogrāfija un masas spektrometrija, lai nosauktu tikai dažas.

Šīs metodes ir sarežģītas, dārgas un laikietilpīgas. Un to veikšanai ir nepieciešami augsti apmācīti tehniķi. Līdz ar to dažiem pārtikas uzņēmumiem un tirdzniecības vietām ir pieejama šāda veida tehnoloģija, un patērētājiem ir jāuzticas vairumam pārtikas produktu, ko viņi pērk.

Šķiet, ka tagad tas mainīsies, pateicoties Jonghee Yoon un viņa draugu darbam Korejas progresīvajos zinātnes un tehnoloģiju institūtos Dienvidkorejā. Šie puiši ir atraduši ātru un lētu veidu, kā dažu sekunžu laikā pamanīt baktērijas uz pārtikas virsmas. Viņi saka, ka viņu tehniku ​​varētu viegli izmantot pārtikas pārstrādes līnijās un pat aprīkot ar standarta mājas ledusskapjiem.

Jaunā tehnika principā ir vienkārša. Baktērijām, piemēram, salmonellām, ir matiem līdzīgas flagellas, kuras tās izmanto, lai pārvietotos pa virsmām. Šī kustība pārvērš piesārņotās pārtikas virsmu par savdabīgu mikroorganismu okeānu. Tieši šo kustību Yoon un co ir izstrādājuši, kā pamanīt.

Viņu metode ir vienkārša. Kad sarkans, koherents lāzera stars skar bioloģiskos audus, tas tiek izkliedēts caur materiālu. Šī izkliede izraisa gaismas traucējumus, radot nejaušu modeli, ko sauc par lāzera plankumu.

Tā kā baktērijas uz pārtikas virsmas arī izkliedē gaismu, tas ietekmē plankumu veidošanos. Un, baktērijām pārvietojoties, mainās plankumainība. Nosakot dekorelāciju lāzera plankumu intensitātes modeļos no audiem, var noteikt mikroorganismu dzīvās aktivitātes, saka Yoon un co.

Lai uzraudzītu šīs izmaiņas, ir nepieciešama tikai kamera, kas var ierakstīt izmaiņas dažu sekunžu laikā. Yoon un co izmanto attēlu, kas uzņem attēlus ar ātrumu 30 reizes sekundē, un pēc tam apstrādā attēlus, atņemot vienu no otra, lai atklātu jebkādas atšķirības.

Viņi ir izmēģinājuši vistas krūtiņas eksperimentus. Tie sākās, piesārņojot vistas krūtiņas paraugus ar parastajām baktērijām Escherichia coli un Bacillus cereus, kas bieži izraisa pārtikas izraisītas slimības. Pēc tam viņi ar lāzeru nofiksēja katru paraugu un kontroli, vienlaikus ierakstot plankumu ar kameru.

Rezultāti skaidri parāda tehnikas lietderību. Attēla atņemšanas tehnika ātri atklāj, kuri paraugi ir piesārņoti un kādā mērā. Šis paņēmiens uztver abus baktēriju piesārņojuma veidus, lai gan tos nevar atšķirt. Tas arī parāda, ka nepiesārņotai gaļai laika gaitā ir nelielas izmaiņas lāzera raibumu modelī vai tās nav vispār.

Tas ir interesants rezultāts. Lāzera plankumu novērošana ir ātra un vienkārša, izmantojot lētu aprīkojumu, ko var retrospektīvi aprīkot ar pārtikas pārstrādes līnijām. Un tas prasa maz specializētas zināšanas.

Būtiski, ka tehnikai nav nepieciešams saskarties ar gaļu, tāpēc to var izdarīt no attāluma. Tas var redzēt arī caur caurspīdīgu plastmasas iepakojumu, kas neietekmē plankumu rakstu.

Tam varētu būt nozīmīga ietekme daudzās pasaules daļās, jo īpaši jaunattīstības valstīs, kurām nav viegli piekļūt mikrobioloģijas laboratorijām. Un aprīkojums ir tik lēts un vienkāršs, ka to var viegli uzstādīt parastajiem ledusskapjiem, kas paredzēti mājai.

Protams, ir ierobežojumi. Lai gan šī tehnika atklāj dažāda veida baktērijas, tā nevar tos atšķirt. Un, protams, tas nevar pamanīt piesārņotājus, kas laika gaitā nemaina lāzera plankumus. Tādējādi tas neuzņemtu vīrusu piesārņotājus, piemēram, norovīrusu, kas ir atbildīgs par pieciem miljoniem pārtikas izraisītu slimību cēloņu gadā ASV, kā arī neatklāj baktēriju radītos toksīnus, kas var izraisīt slimības pat tad, ja baktērijas ir nogalinātas. izslēgts.

Tomēr jaunajai tehnikai ir potenciāls būtiski uzlabot pārtikas higiēnu un tādējādi katru gadu samazināt saindēšanās ar pārtiku gadījumu skaitu. Un tas nevar būt slikti.

Atsauce: http://arxiv.org/abs/1603.07343 : Vienkārša un ātra metode dzīvo mikroorganismu noteikšanai pārtikā, izmantojot lāzera plankumu dekorelāciju

paslēpties