農業フォトニクス センサー 果物や野菜のバクテリアを見つけることができます
研究によると、果物や野菜に含まれる農薬は、毎年最大11,000人を殺し、世界中で最大385億XNUMX万人を意図せずに毒殺していることがわかっています。
微視的な化学物質や有害な細菌がないか食品を監視するには数日かかることがあり、テストと分析のために小さなバッチを研究所に送る必要があります。 現在、新しい検出器が開発中であり、フォトニクスを使用して有毒元素の微量を検出し、数分で結果を得ることができます。
超高感度検出器は、軽い粒子を利用して、既存の技術よりも50〜100倍速く農薬やバクテリアのごくわずかな痕跡を見つけます。
現在EUが資金提供しているコンソーシアムによって開発されているこのシステムにより、労働者は現在行われているよりも多くの果物や野菜のサンプルを監視することで、農薬やバクテリアをチェックできます。 新しいシステムは、サンプルの準備から検出まで、30分未満で結果を出すことができます。これは現在の数分のXNUMXの時間です。
チームは、レーザー光を使用して化学的または生物学的分析物を検出する非常に感度の高いシステムを使用しています。 プラズマフォトニックバイモーダル多重化センサーと呼ばれるこのシステムは、化学物質や染料をマーカーとして使用することなく、ラベルなしで細菌や農薬を見つけることができます。
現在、食品は急速に劣化する可能性があり、安全性のチェックに時間がかかるため、工場ではチェックが少なくなることが多く、非常に効率的な監視技術を備えた国でも、消費者は毒物やバクテリアにさらされるリスクが高くなります。
果物や野菜に関する安全性チェックは、ランダムなバッチで行われることが多く、その後、研究所に送られます。このプロセスには数日かかる場合があります。 時間とコストが原因で、これらのチェックはスーパーマーケットやレストランなどのバリューチェーンの重要な部分では実行できません。
毎年、385億XNUMX万人が農薬を含む果物や野菜を食べることで意図せず中毒になり、数千人が死亡するだけでなく、これらの農薬を食物や水で摂取すると、先天性欠損症、癌、遺伝など、多くの致命的な長期状態を引き起こす可能性があります欠陥、血液障害、および神経毒性。
GRACEDと呼ばれるこのプロジェクトは、現在キプロスのキプロス研究革新センターであるCyRICによって調整されており、ヨーロッパ全土からの専門家のコンソーシアムが含まれています。 開発者は、水を検査して少数の農薬による微生物学的または化学的汚染を検出する既存のセンサーのXNUMXつからインスピレーションを得ました。
GRACEDと呼ばれるこのプロジェクトは、現在キプロスの研究およびイノベーションセンターであるCyRICによって調整されており、ヨーロッパ全土からの専門家のコンソーシアムが含まれています。
このシステムは、汚染物質のセンサー表面への「結合」を調べることで機能し、有害な成分が存在する場合に新しい固有の信号を生成します。
GRACEDチームは、プラズマフォトニックバイモーダル多重化センサーを使用して、分子レベルでの識別に利用できる最も感度の高い検出技術のXNUMXつを使用しています。
センサー表面の受容体は特定のバクテリアや化学物質に合わせて特別に「調整」されているため、対象の分析物のみがセンサーに沿って捕捉されます。
センサー内を移動する光は、センサー表面上に完全に露出したエバネッセント場を生成し、レーザー光の速度の変化、したがって出力での干渉パターンにより、サンプルが通過するときに受容体が汚染物質を認識できます。
この変化は、既存の値のセットに対して正確に測定および決定できます。また、増幅を必要とせずに、ピコモルからアトモル（pM–aM）の範囲で予想される汚染物質を即座に診断できるはずです。
GRACEDチームは、このアプリケーションがいくつかの次世代の食品生産の選択肢に非常に役立つと考えています。
「垂直または都市の農場は、すべてが管理された部屋で行われる実験室のようなものです。 これらのタイプの農場の成功には、水質の管理が非常に重要であり、このプロセスが自動化されていれば、さらに優れています」とプロジェクトコーディネーターのAlessandroGiusti氏は述べています。
「一部の都市農業では、汚染のリスクが発生する可能性のある「中水」（灌漑に使用される流し水）を使用しています。 したがって、私たちのようなソリューションは、未来の食料生産を非常に補完するものになるでしょう。」
GRACEDプロジェクトは、2024年に終了し、フランス、イタリア、ハンガリーで、さまざまなタイプの生産システム（従来の野外農業、新しい都市農業、短い農業生態学的バリューチェーン、半自動農業）を対象とした将来の試験を実施します。