Bayangkeun hiji poé nalika patani bisa nangtung di sawah, gelombang alat handheld leuwih tomat sarta ngadeteksi patogén langsung, berpotensi nyalametkeun nyawa sarta milyaran dollar.
Poé éta bisa jadi teu jauh, berkat panalungtikan anu dilakukeun ku Stasiun Ékspérimén Pertanian Alabama di Universitas Auburn.
Salaku salah sahiji 11 universitas dileler hibah ku Departemen Pertanian AS pikeun ngalaksanakeun panalungtikan nanotéhnologi, élmuwan Auburn ngusahakeun pikeun ngaronjatkeun ngawaskeun patogén sapanjang ranté suplai kadaharan ku nyieun sistem ramah-pamaké nu bisa ngadeteksi sababaraha patogén foodborne sakaligus, akurat, ongkos éféktif jeung gancang.
Sekretaris USDA Tom Vilsack nembé ngumumkeun investasi langkung ti $5.2 juta sacara nasional pikeun ngadukung panalungtikan pikeun ningkatkeun kaamanan pangan, ningkatkeun bahan bakar anu tiasa diperbaharui, ningkatkeun hasil pamotongan sareng ngatur hama tatanén. Panghargaan dilaksanakeun ngaliwatan Inisiatif Panaliti Pertanian sareng Pangan, program hibah anu kompetitif sareng diulas peer pikeun élmu pertanian dasar sareng terapan.
Panalungtikan Auburn unik sabab ngagunakeun nanotéhnologi biologis tinimbang buatan manusa pikeun ngahontal tujuanana, saurna Sang-Jin Suh, profesor gaul di Auburn urang Departemen Élmu Biologis.
Suh ogé anggota Deteksi Universitas Auburn sareng Pusat Kasalametan Pangan, sarta anjeunna sks diréktur na, Bryan Chin, profesor rékayasa bahan, kalayan ngamekarkeun téhnologi biosensor anu jadi dadasar pikeun panalungtikan.
"Ieu inovasi Dr. Chin, sarta anjeunna direkrut jalma kawas kuring-a genetika baktéri-pikeun mantuan ngagabungkeun téknologi ieu kana biosensor basis partikel nu bisa dipaké pikeun ngadeteksi patogén dahareun," nyebutkeun Suh.
Diperkirakeun yén saloba 48 juta urang Amerika janten gering taunan kusabab patogén sareng racun bawaan pangan, nyababkeun beban ékonomi ampir $ 80 milyar. Perkiraan ieu henteu nganggap biaya pikeun industri pangan, kalebet ngirangan kapercayaan konsumen, ngelingan karugian atanapi litigation.
Kusabab wabah patogén bawaan tuangeun sareng ngémutan katuangan anu kacemar janten langkung umum, janten jelas yén sistem deteksi patogén anu langkung saé diperyogikeun pikeun ngaidentipikasi tuangeun anu kacemar sateuacan dikonsumsi ku masarakat.
"Iraha waé tuangeun kacemar, biasana nyandak FDA, CDC atanapi laboratorium sanés dinten atanapi minggu pikeun mastikeun ayana patogén," saur Suh. "Téknologi urang tiasa ngalakukeun éta kirang ti 10 menit.
"Ayeuna, iraha waé aya wabah patogén bawaan tuangeun, aranjeunna kedah nyandak tuangeun anu kacemar sareng tumbuh baktéri ti dinya, ngabutuhkeun sababaraha jam dugi ka sababaraha dinten. Teras aranjeunna bakal ningali naha éta cocog sareng pola patogén anu disangka. Urang ngasingkeun panyilidikan anu khusus pikeun patogén éta. Upami éta ngiket kana panyilidikan, maka urang terang yén patogén khususna aya.
Salian ti panjangna waktu diperlukeun pikeun hasil, sistem deteksi patogén dahareun ayeuna merlukeun instrumen mahal jeung latihan éksténsif pikeun tanaga.
"Dua padika anu paling populér pikeun ngadeteksi patogén, sanés metode kultur tradisional, ngabutuhkeun pelatihan anu éksténsif," saur Suh. "Metoda kami ngabutuhkeun latihan minimal. Kami ngabayangkeun yén unggal patani bakal gaduh kamampuan ieu, pabrik ngolah bakal gaduh kamampuan ieu sareng tukang grosir sareng réstoran bakal gaduh kamampuan ieu. Malah konsumen bakal tiasa nganggo téknologi ieu.
Biosensor bakal janten monitor genggam anu antukna bakal ngadeteksi ayana patogén dahareun sajauh 10 séntiméter tina alatna.
"Ieu bakal ngidinan pikeun cék kaamanan dina dahareun ti tegalan ka méja," nyebutkeun Suh. "Detektor éta hargana kirang ti $ 500 sareng pamustunganana tiasa ngahémat milyaran dolar sareng seueur nyawa."
Tujuan panalungtikan Suh nyaéta pikeun ngembangkeun sistem anu ngamungkinkeun pikeun idéntifikasi sakaligus tina sababaraha patogén bawaan pangan sacara real waktos, kalebet Salmonella enterica, Escherichia coli sareng listeria monocytogenes.
"Urang geus saméméhna nunjukkeun efficacy biosensors kami pikeun deteksi akurat sareng gancang tina patogén individu, ”saur Suh. "Dina ulikan ieu, urang bakal ngamekarkeun sistem multiplex nu bisa ngadeteksi ayana sababaraha patogén baktéri foodborne umum.
"Nalika urang ningkatkeun sistem urang dina studi kahareup, éta bisa dimekarkeun pikeun ngawengku virus jeung racun pikeun jadi sistem deteksi komprehensif pikeun sagala patogén foodborne pikeun ngaronjatkeun kaamanan publik."
Tim peneliti Auburn gawé bareng sareng ilmuwan di paguron luhur séjén pikeun ngagunakeun téknologi ieu sareng mugia nampi persetujuan FDA pikeun dianggo sacara umum di hareup.
- Paul Hollis, Universitas Auburn
Sumber: Auburn University College of Agriculture