محققان ایرانی نانوحسگری سریع برای تشخیص حضور باکتری‌ها در مواد غذایی ابداع کردند

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، فساد ناشی از حضور باکتری‌ها در فراورده‌های غذایی علاوه بر ایجاد خطر برای سلامت مصرف‌کنندگان، زیان‌های اقتصادی بی‌شماری را به تولیدکنندگان و فروشندگان تحمیل می‌کند. در این راستا، پژوهشگران دانشگاه محقق اردبیلی با همکاری محققانی از دانشگاه لیل فرانسه در تحقیقات آزمایشگاهی خود موفق به تهیه و ارائه‌ی نانوحسگری سریع و ارزان جهت شناسایی به موقع عوامل بیماری‌زای موجود در مواد غذایی شدند.

 

ماندانا امیری، دانشیار گروه شیمی دانشگاه محقق اردبیلی، با تأکید بر ضرورت پیشگیری از بیماری‌های ناشی از مصرف مواد غذایی فاسد در خصوص اهداف دنبال شده در این طرح گفت: در برخی مواقع، عوامل بیماری‌زای میکروبی موجب شیوع بیماری‌های صعب‌العلاج در جامعه شده و فجایع اجتماعی و اقتصادی هنگفتی را به کشور‌ها تحمیل می‌نمایند. از این‌رو هر تلاش ممکن برای توسعه‌ حسگر‌های ارزان، حساس و سریع به منظور نظارت بر حضور عوامل بیماری‌زا در مواد غذایی می‌تواند کمک شایانی به مدیریت بیماری‌ها و کاهش مسمومیت‌های غذایی کند.

وی ادامه داد: در پژوهش حاضر، ما با استفاده از یک استراتژی آسان و ارزان، نانوحسگری تهیه کرده‌ایم که برخلاف روش‌های زمان‌بر و گران کنونی، قادر است عوامل بیماری‌زای موجود در مواد غذایی فاسد را با دقت و سرعت بالایی تشخیص دهد.

به گفته‌ امیری، در ساخت این نانوحسگر از یک لایه‌ نازک پوشش از جنس طلا بر روی یک زیرلایه‌ شیشه استفاده شده‌است. فرایند اعمال پوشش لایه سیلیکا در حضور باکتری‌ها انجام می‌شود؛ بنابراین شکل و اندازه باکتری‌ها بر روی پوشش به جا می‌ماند و به عبارتی پوشش، نقش قالبی از باکتری‌ها را بازی می‌کند. این قالب‌های باقی‌مانده، قابلیت به دام انداختن و آزادسازی باکتری‌ها را دارند و از این طریق می‌توانند آن‌ها را شناسایی کنند.

این محقق در رابطه با روش پوشش‌دهی و ارزیابی حسگر نهایی افزود: در این طرح از ابتدا با استفاده از روش تبخیر حرارتی، لایه‌ای نانومتری از طلا بر روی زیرلایه‌ی شیشه تهیه شد. سپس با روش پوشش‌دهی سل-ژل یک لایه‌ی نانومتری سیلیکا در حضور باکتری E.Coli بر روی طلا ایجاد شد. پوشش ایجاد شده به کمک روش‌های میکروسکوپی و طیف‌نگاری مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت نیز قابلیت آن تشخیص و سنجش باکتری E.Coli مورد بررسی قرار گرفت.

مطالعات مربوط به کارایی حسگر نشان‌دهنده‌ی رنج خطی ۱- ۱۰۰۰۰ cfu بر میلی‌لیتر است. همچنین حد تشخیص این حسگر کمتر از ۱ cfu بر میلی‌لیتر گزارش شده‌است.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر ماندانا امیری و دکتر سعید لطیفی نوید- اعضای هیأت علمی دانشگاه محقق اردبیلی- عصمت عبدی- دانشجوی مقطع دکتری دانشگاه محقق اردبیلی- و حامد جعفری- دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه محقق اردبیلی- است. یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه لیل فرانسه نیز در این طرح همکاری داشته است. نتایج این کار در مجله‌ Biosensors and Bioelectronics با ضریب تأثیر ۸.۱۷۳ (جلد ۱۲۴-۱۲۵، سال ۲۰۱۹، صفحات ۱۶۱ تا ۱۶۶) منتشر شده‌است.