Skip to main content

Article Category

Wiadomości

Article available in the folowing languages:

Nowy czujnik fotoniczny pozwala na szybkie wykrywanie bakterii i pestycydów na owocach i warzywach

Dzięki wsparciu Unii Europejskiej zespół naukowców i badaczy opracowuje innowacyjny czujnik fotoniczny, który pozwoli na szybką i niezawodną kontrolę bezpieczeństwa żywności w europejskich łańcuchach produkcji i dystrybucji owoców i warzyw.

Żywność i zasoby naturalne

Dzięki wsparciu finansowanego przez UE projektu GRACED naukowcy opracowują nowoczesny czujnik, który może znacząco usprawnić monitorowanie bezpieczeństwa żywności w Europie. Wyjątkowo czuły czujnik fotoniczny pozwoli na niezawodne wykrywanie mikroskopijnych śladów szkodliwych substancji chemicznych i bakterii na powierzchni owoców i warzyw w ciągu zaledwie kilku minut. Monitorowanie bezpieczeństwa tych produktów zwykle jest kosztowne i pochłania wiele czasu. W przypadku badania losowych partii zachodzi konieczność wysłania próbek do laboratoriów w celu ich analizy, a wyniki badań są zwykle dostępne w ciągu 2–3 dni. Jest to problematyczne, zwłaszcza gdy weźmiemy pod uwagę fakt, że owoce i warzywa mogą szybko ulec zepsuciu, a same badania są często drogie. Nie dziwi zatem fakt, że wielu producentów decyduje się na zmniejszanie liczby kontroli i testów. Ograniczenia czasowe i koszty uniemożliwiają także przeprowadzanie badań bezpieczeństwa żywności w supermarketach czy restauracjach, gdzie mogłyby odgrywać kluczową rolę w ochronie zdrowia konsumentów. Lepsze monitorowanie bezpieczeństwa żywności jest niezwykle ważne – każdego roku blisko 385 milionów ludzi na świecie ulega przypadkowym zatruciom pokarmowym, a 11 000 z nich umiera. Pozostałości pestycydów spożywane wraz z żywnością lub wodą wpływają na układy odpornościowy, hormonalny i nerwowy organizmu, a ponadto mogą stanowić przyczynę wielu schorzeń, w tym wad wrodzonych i nowotworów. „Każdego roku umierają tysiące ludzi, dlatego pilnie potrzebujemy nowego i szybkiego urządzenia monitorującego, które będzie charakteryzowało się dużą dokładnością i czułością, a także będzie tanie w produkcji”, zauważa Alessandro Giusti, dyrektor ds. badań i rozwoju w Cyprus Research and Innovation Center (CyRIC), instytucji koordynującej projekt GRACED, w wypowiedzi na potrzeby informacji prasowej opublikowanej na stronie internetowej EURACTIV PR.

Stokrotnie szybsze wykrywanie zanieczyszczeń

Niezwykle czułe urządzenie monitorujące wykorzystuje światło laserowe do wykrywania pestycydów i bakterii bez konieczności stosowania chemikaliów lub barwników jako znaczników. Urządzenie – plazmowo-fotoniczny bimodalny czujnik multipleksowy – pozwala na wykrywanie nawet śladowych ilości pestycydów lub bakterii nawet 50 do 100 razy szybciej niż dotychczasowe technologie. Co więcej, receptory na powierzchni czujnika są dostosowane do konkretnych mikroorganizmów lub substancji chemicznych, dzięki czemu czujnik wykrywa wyłącznie określone substancje i emituje sygnał wyłącznie w sytuacji, gdy wykryje zagrożenie. Jak dokładnie działa ta technologia? Światło poruszające się w czujniku tworzy zanikające pole nad jego powierzchnią. Kiedy próbka przechodzi przez czujnik, następują zmiany w prędkości światła laserowego, co prowadzi do zmiany wzoru interferencji na jego wyjściu. Dzięki temu receptory na powierzchni czujnika są w stanie zidentyfikować szkodliwe substancje chemiczne lub bakterie i natychmiast przedstawić wynik badania. „Wszystkie procesy odbywają się w ramach jednego układu – pracujemy nad jednoczesnym wykrywaniem siedmiu substancji w czasie krótszym niż 30 minut, wliczając czas przygotowania próbki”, twierdzi Giusti. Jak twierdzi dyrektor CyRIC, nowa technologia może zostać wykorzystana do wykrywania zanieczyszczeń wszystkich substancji i obiektów, od wody wykorzystywanej do podlewania roślin, aż po owoce i warzywa. „Miejskie hodowle czy pionowe uprawy są jak laboratoria, w których wszystko odbywa się w kontrolowanych pomieszczeniach. Kontrola jakości wody jest bardzo ważna dla powodzenia takich upraw. Oczywiście najlepiej jest, jeśli proces ten jest zautomatyzowany. Niektóre miejskie gospodarstwa rolne używają do nawadniania »szarej wody« – wody ze zlewów, w przypadku której występuje ryzyko skażenia. Rozwiązania takie jak nasz czujnik z pewnością sprawdzą się w produkcji żywności na miarę XXI wieku”. Technologia opracowana w ramach projektu GRACED (Ultra-compact, low-cost plasmo-photonic bimodal multiplexing sensor platforms as part of a holistic solution for food quality monitoring) zostanie przetestowana w różnych systemach produkcji i dystrybucji na terenie Francji, Włoch i Węgier. Więcej informacji: strona projektu GRACED

Słowa kluczowe

GRACED, czujnik fotoniczny, czujnik, bakterie, pestycydy, bezpieczeństwo żywności, monitorowanie, woda, owoce, warzywa

Powiązane artykuły