Tarımsal fotonik algılayıcı meyve ve sebzelerdeki bakterileri tespit edebilir
Araştırmalar, meyve ve sebzelerde bulunan pestisitlerin her yıl dünya çapında 11,000 kadar insanı öldürdüğünü ve 385 milyon kadarını da istemeden zehirlediğini ortaya çıkardı.
Gıdaların mikroskobik kimyasallara ve zararlı bakterilere karşı izlenmesi günler sürebilir ve küçük partilerin test ve analiz için laboratuvarlara gönderilmesini gerektirir. Şimdi, zehirli elementlerin küçük izlerini fotonikle tespit edip birkaç dakika içinde sonuç verebilecek yeni bir dedektör geliştirilme aşamasındadır.
Ultra duyarlı dedektör, hafif parçacıklardan yararlanarak en küçük pestisit veya bakteri izlerini mevcut teknolojilerden 50 ila 100 kat daha hızlı tespit ediyor.
Şu anda AB tarafından finanse edilen bir konsorsiyum tarafından geliştirilmekte olan sistem, çalışanların şu anda gerçekleştirilenden düzinelerce daha fazla meyve ve sebze örneğini izleyerek pestisit veya bakteri kontrolü yapmasına olanak tanıyacak. Yeni sistem, numunenin hazırlanmasından tespitine kadar 30 dakikadan daha kısa bir sürede (şu anda çok daha kısa bir sürede) sonuç verebiliyor.
Ekip, kimyasal veya biyolojik analitleri tespit etmek için lazer ışığını kullanan son derece hassas bir sistem kullanıyor. Plazmo-fotonik çift modlu çoğullama sensörü olarak adlandırılan sistem, işaretleyici olarak kimyasal madde veya boya kullanmaya gerek kalmadan bakteri veya pestisitleri etiketsiz olarak tespit edebiliyor.
Gıdaların şu anda hızlı bir şekilde bozulabildiği ve uzun güvenlik kontrolleri gerektirdiği göz önüne alındığında, fabrikalar genellikle daha az kontrol yapabiliyor; bu da tüketicilerin zehirlere ve bakterilere maruz kalma riskinin daha yüksek olduğu anlamına geliyor - çok etkili izleme tekniklerine sahip ülkelerde bile.
Meyve ve sebzelerle ilgili güvenlik kontrolleri genellikle rastgele gruplar halinde yapılıyor ve ardından günlerce sürebilen bir süreç olan laboratuvara gönderiliyor. Zaman ve maliyet nedeniyle süpermarket, restoran gibi değer zincirinin kritik noktalarında bu kontroller yapılamıyor.
Her yıl 385 milyon insan pestisit içeren meyve ve sebzeleri yiyerek istemeden zehirleniyor ve binlercesi sadece ölmekle kalmıyor, aynı zamanda bu pestisitler yiyecek ve su yoluyla tüketildiğinde doğum kusurları, kanserler, genetik gibi uzun vadeli ölümcül hastalıklara da neden olabiliyor. kusurlar, kan bozuklukları ve nörotoksisite.
GRACED adı verilen proje şu anda CyRIC – Kıbrıs Araştırma ve Yenilik Merkezi, Kıbrıs tarafından koordine ediliyor ve tüm Avrupa'dan uzmanlardan oluşan bir konsorsiyum içeriyor. Geliştiriciler, az sayıda pestisit içeren mikrobiyolojik veya kimyasal kirliliği tespit etmek için suyu inceleyen mevcut sensörlerinden birinden ilham aldılar.
GRACED adı verilen proje şu anda Kıbrıs araştırma ve yenilik merkezi CyRIC tarafından koordine ediliyor ve Avrupa'nın her yerinden uzmanlardan oluşan bir konsorsiyum içeriyor.
Sistem, kirletici maddenin sensör yüzeyine 'bağlanmasına' bakarak çalışır ve zararlı bir bileşen mevcut olduğunda yeni ve benzersiz bir sinyal üretir.
GRACED ekibi, plazmo-fotonik çift modlu çoğullama sensörüyle, moleküler düzeyde tanımlamak için mevcut en hassas tespit teknolojilerinden birini kullanıyor.
Sensör yüzeyindeki reseptörler belirli bir bakteriye veya kimyasala özel olarak 'ayarlandığından', sensör boyunca yalnızca ilgili analitler yakalanır.
Sensörde ilerleyen ışık, sensör yüzeyi üzerinde tamamen açıkta kalan, geçici bir alan oluşturur ve alıcılar, lazer ışığının hızındaki değişiklikler ve dolayısıyla çıkıştaki girişim deseni nedeniyle bir numune geçtiğinde kirleticileri tanıyabilir.
Bu değişiklik, bir dizi mevcut değere göre hassas bir şekilde ölçülebiliyor ve belirlenebiliyor; ayrıca herhangi bir amplifikasyona ihtiyaç duymadan pikomolar ila attomolar (pM–aM) aralığında beklenen bir kirletici madde için anında teşhis verebilmelidir.
GRACED ekibi, uygulamaların birçok yeni nesil gıda üretimi alternatifi açısından son derece faydalı olduğunu düşünüyor.
“Dikey veya kentsel çiftlikler, her şeyin kontrollü odalarda yürütüldüğü bir laboratuvara benziyor. Su kalitesinin kontrol edilmesi bu tür çiftliklerin başarısı için çok önemlidir ve eğer bu süreç otomatikleştirilirse daha da iyi olur" dedi Proje koordinatörü Alessandro Giusti.
“Bazı kentsel çiftlikler, kirlenme riskinin mümkün olduğu durumlarda 'gri su' (sulama için kullanılan lavabo suyu) kullanıyor. Dolayısıyla bizimki gibi bir çözüm, fütüristik gıda üretimini son derece tamamlayıcı olacaktır."
2024'te sona erecek olan GRACED projesi, Fransa, İtalya ve Macaristan'da farklı üretim sistemlerini (geleneksel açık hava çiftçiliği, yeni kentsel çiftçilik, kısa tarımsal-ekolojik değer zinciri, yarı otomatik tarım) kapsayacak şekilde gelecekteki denemeleri gerçekleştirecek.