Düşük Maliyetle, Gıda ve Sudaki Bakterileri Tespit Edebilen Yeni Buluş
Gıda araştırmacısı Lili He ve Massachusetts Amherst Üniversitesi’ndeki meslektaşları, suda veya bir gıda örneğinde bulunan bakterileri tespit etmek için; yeni, hızlı ve düşük maliyetli bir yöntem geliştirdiklerini bildirdiler. He, bu cihaz ticari olarak piyasaya sunulduğunda, yemek pişirmek için taze meyve ve sebzeler kullanmamıza fayda sağlayacağını söylüyor. Örneğin, doğal afetlerde afet alanına müdahale eden yardım görevlileri için oldukça fayda sağlayacaktır.
Analitik bir kimyager ve gıda kontaminasyonunun tespit yöntemleri konusunda uzman olan Lili He, “Dünyadaki çoğu insan sebzelerini yemeden önce pişiriyor, ancak ABD’de insanlar giderek daha fazla bir şekilde bu gıdaları çiğ yemeyi seviyor. Bu durum da bize, evde hızlı bir şekilde yapılabilecek bir testin çok iyi bir fikir olabileceği düşüncesini verdi” dedi.
Ayrıca ekledi; “Mikrobik kontaminasyon şu anda önemli bir araştırma konusudur. Bu durum uzun süredir problem olmuştur, fakat şuanda ABD’de gıda güvenliği için en önemli endişe mikrobik kontaminasyon konusudur.”
Lili He, kendisi gibi gıda bilimi araştırmacısı olan Lynne McLandsborough ve öğrencileriyle, özellikle de ilk yazarlardan olan Brooke Pearson ile birlikte; bu yıl 2 faklı bildiride yayınlanan, bir adımı optik bir adımı kimyasal olan, iki aşamalı yöntemleri hakkında yeni bir rapor hazırladılar. Bunlardan bir tanesi, 2018’de yayınlanması planlanan Food Microbiology dergisinin online sayısında erkenden yayınlanırken, diğeri de daha önce Royal Society of Chemistry dergisinin analitik yöntemler bölümünde yayınlandı.
Bu çalışma için, taze ıspanak veya elma suyunun bakteri yükü taşıyıp taşımadığını test edebilen hassas ve güvenilir bir bakteri tespit çipi tasarladılar. Optik algılama için ışık mikroskopu ile kullanılan bu çipin çalışma prensibi, He’nin “yakalama molekülü” dediği, herhangi bir bakteriyi çeken ve kendine bağlayan 3-merkaptofenilboronik asite (3-MBPA) dayanıyor. “Yüzey arttırılmış Raman spektroskopisi” (SERS) kimyasal tespit yöntemi, gümüş nanoparçacıklara dayanıyor. Bu tekniklerin hepsi şuanda patentlenme sürecinde.
Geçtiğimiz yaz boyunca; optik algılama yöntemi, yaklaşık 30 $ ‘a çevrimiçi olarak alınabilen bir akıllı telefon mikroskop adaptörü ile ev kullanımına uygun olarak uyarlanmıştır. Bakteri tespiti için yeni testin ilk adımı; su, meyve suyu veya püre haline getirilmiş sebze yapraklarının örneklerini toplamak ve kimyasal tabanlı algılama çipini örneklerle birlikte yerleştirmektir. He’nin gıda bilimleri laboratuvarında yaz okulu öğrencisi, çipi içeren numunelerde görsel olarak bakterileri tespit eden basit bir akıllı telefon uygulaması geliştirdi. He, “Bu işimizin sadece başlangıcı” diyor ve bu pratik uygulamaya devam etmek için daha fazla para yardımı almayı umuyor.
He, “Gıda örneklerinden bakterileri kültürlemek için standart yöntem olan aerobik tabaka sayımı (APC) iki gün sürüyor. Daha hızlı sonuç veren başka yöntemler de var ancak çok hassas veya güvenilir değiller, çünkü onlar gıda maddeleri ile etkileşime girebiliyorlar. Son bildirimizde, yöntemimizin hem hassas hem de güvenilir olduğunu ve iki saatten daha kısa sürede sonuç verebileceğini gösteriyoruz” diyor.
Gıda girişim problemini çözmek için, araştırmacılar UMass Amherst çipini; yiyecek veya kir içerisindeki şekerleri, yağları veya proteinleri değil, yalnızca bakteri çekmek için tasarladılar. Gıda kimyagerleri, gıda bileşikleri; akıllı telefon mikroskopu ve uygulaması ile yapılan görsel sayım için sadece bakteriler bırakılarak, yüksek pH tamponu ile yıkanabilir diyorlar. Bu yöntem, diğer hızlı yöntemler için 10.000 hücre hassasiyetine kıyasla, 1 mililitre çözelti başına 100 kadar bakteri hücresi tespit edebilir.
Bu son çalışmasında yazarlar “He ve onun meslektaşları, bu tahlilin konvansiyonel APC yöntemi üzerinde avantajlarını ve kısıtlamalarını araştırdılar ve gerçek çevre ve gıda matrislerinde saptama yöntemleri geliştirdiler” diye açıklıyorlar. Ayrıca “Bu çalışma, çevre ve gıda matrislerinde gerçek uygulamalar için SERS tekniğini de geliştirdi” konusuna da dikkat çekiyorlar.
Kaynak: phys.org
