Takole deluje: Zmešajte nekaj drobnih, posebej izdelanih mehurčkov s tekočino, za katero mislite, da lahko vsebuje bakterije E. coli . Pod petrijevo posodo postavite QR kodo in vklopite kamero telefona. Če telefon lahko prebere kodo, je varno. Če ne, obstaja E. coli .
To je ugotovitev raziskav, objavljenih v novi reviji American Chemical Society, Central Science . Tehnika je odvisna od zasnove mikroskopskih kapljic, njeni avtorji pa pravijo, da lahko močno zmanjša čas, potreben za preskus hrane.
Po podatkih Centrov za nadzor in preprečevanje bolezni iz leta 1999 je zastrupitev s hrano velika težava celo v ZDA, ker E. coli povzroči 73.000 bolezni in 60 smrtnih primerov na leto. To je osnovno, a pospešitev testiranja naj bi pomenila več testiranja .
"Največja težava je, če izdelujete hrano, če nimate nečesa, kar je v bistvu časovno merilo vašega proizvodnega procesa, morate izdelek držati v skladišču [za testiranje], " pravi Tim Swager, profesor kemije na MIT in avtor študije. "Potrebujete nekaj, kar je skoraj nekaj minut ali morda nekaj ur, ne na dan ali na deset ur. In tam je trenutno trenutno stanje tehnologije. To je prepočasi in zelo drago. "
Swagerjeva ekipa meša dve vrsti materiala v kapljice mikron-skale, imenovane Janusove emulzije. Začnejo z dvema materialoma, ogljikovodikom (H2O, povezan z ogljikom, kot ga dobite v gorivnih plinih) in fluoroogljikom (fluor, povezan z ogljikom, materialom, ki se uporablja v ribiški liniji). Obe tekočini segrejeta in silijo ju skozi drobne kanale in jih vbrizgata v tekočo vodo, podobno kot cev, ki se vrže v reko. Ko se delci ohladijo, tvorijo krogle, ki so na pol ogljikovodik, na pol fluoroogljik.
Na te kapljice znanstveniki pripisujejo rastlinski protein, imenovan lektin, ki se veže na E. coli . Običajno jih težja stran s kapljicami fluoroogljika drži, da so ravni, vse s polkrogami ogljikovodika obrnjene navzgor. V tem stanju delujejo kot leča z neskončno goriščno razdaljo; svetloba potuje skozi ravno črto. Ko pa se lektin veže, bakterija, ki se pritrdi, spremeni ravnovesje kapljic, zaradi česar se prevrnejo na svoji strani. Ko se to zgodi, lomljivost razprši svetlobo in zavira vse, kar je spodaj.
Na levi strani se od zgoraj vidijo kapljice Janusa. Ko kapljice naletijo na svojo tarčo, bakterijski protein, se združijo (desno). (Qifan Zhang) Raziskovalci so to tehniko preizkusili na več vrstah benignih E. coli in načrtujejo, da bi tehniko razširili tudi na druge bakterije ali celo druge vrste patogenov.
"Dejstvo, da se lahko tako dobro odzovejo, da se lahko nagibajo, mi pa jih lahko preusmerimo in se obnašajo kot leče in da za poravnavo uporabljamo gravitacijo, je veliko res nenavadnih sestavin, vendar je resnično treba močna platforma, "pravi Swager.
Uporaba tehnologije na patogenih sevih je izvedljiva, za vsakega pa bi potrebovali drugačno vezalno strukturo, pravi John Mark Carter, nekdanji raziskovalec onesnaževal s hrano pri USDA, ki se zdaj posvetuje v isti panogi.
"Res ni tako enostavno, kot se sliši, " pravi Carter. "Hrana vsebuje veliko stvari, ki na poseben način vežejo različne površine."
Dodaja, da morajo biti kapljice natančno uravnotežene, kar so lahko naredili raziskovalci, vendar v resničnem testiranju varnosti hrane postane veliko bolj problematično. Carter je presenečen, da raziskovalci na tej točki predlagajo preskus hrane. "Resnično ne bi smeli govoriti o hrani, dokler ne poskusite s hrano, " pravi.
Poleg tega so mejne vrednosti občutljivosti za E. coli v hrani precej nižje, kot lahko ta tehnika še ponudi. Swager je uspel zaznati prisotnost E. coli, ko je približno 10.000 celic na ml raztopine. Leta 2010 je FDA zmanjšala dovoljeno količino nestrupene E. coli, ki je bila dovoljena v siru (nekakšna meja splošne sanitarne varnosti), s 100 MPN (najverjetnejše število) na gram na 10 MPN. Lani je agencija temu odstopila, češ da ni vplivala na javno zdravje, toda na varnost hrane in strupeno E. coli je toleranca enaka nič. Ni tehnologije, ki bi lahko zaznala eno samo celico E. coli, zato se sedanji standardi opirajo na gojenje kolonij v krožniku.
"Ena bakterija je dovolj, da te ubije", pravi Carter. "Če gre za zelo visoko koncentracijo bakterij, jo lahko zaznate brez razširitve. Toda skoraj vsi ga gojijo ... morate ga gojiti, ker ne morete zaznati ene bakterije. "
Če želi Swagerjeva tehnologija postati široko razširjena v industriji, je treba te težave obravnavati in nato izvajati stranske študije, ki jih bodo primerjale s trenutnimi standardi. Če tega ne upoštevamo, bi lahko med živilsko industrijo obstajali vloge za notranji nadzor kakovosti (čeprav bi občutljivost za odkrivanje še vedno ostala težava).
"Eggo vaflji so bili odpoklic [v letu 2016]. To ni bil velik odpoklic, ampak to je bila listerija, "pravi Swager. "Ko so bili moji otroci majhni, sem jim dajal vaflje Eggo, na poti v šolo pa so šli skozi vrata. Ampak veste, imate takšen odpoklic izdelka, kako dolgo bo minilo, preden bodo starši hranili svoje otroke Eggo vaflje? Torej so tudi posledice za blagovne znamke res velike. "
