Nanoczujniki służące poprawie bezpieczeństwa i jakości produktów mlecznych
Członkowie zespołu biorącego udział w projekcie NANODETECT ("Development of nanosensors for the detection of quality parameters along the food chain") planują opracować systemy bardzo czułych, specyficznych nanoczujników do szybkiego wykrywania zanieczyszczeń i oceny minimalnego poziomu ryzyka (MPR) bez konieczności stosowania szkodliwych rozpuszczalników. W wypadku kontroli jakości mleka stosowano takie parametry wykrywania, jak aflatoksyna M1 (AFM1), pozostałości leków oraz oszustwa (mieszanie mleka koziego z tańszym krowim). Badacze wybrali SU-8 (materiał światłoczuły na bazie żywic epoksydowych) do pokrywania powierzchni polimetylometakrylatowej (PMMA) metodą fotolitografii w celu wytwarzania mikrostruktur. Do oznaczania wybrano barwniki fluorescencyjne fikoerytrynę (PE) lub Alexa 532. Biologiczne systemy wykrywania AFM1, pozostałości leków oraz sprawdzania jakości mleka opracowano z użyciem testu immunoenzymatycznego ELISA bądź konkurencyjnych formatów testów. Naukowcy uzyskali przeciwciała monoklonalne do wykrywania AFM1, oceny czystości mleka i obecności śladów leków. Przed opracowaniem prototypu za pomocą mleka TT zoptymalizowano pod kątem lepszej specyficzności oraz czułości specyfikacje, które dotyczyły m.in. testów immunofluorescencyjnych (FIA), objętości próbkowania bądź mikrostruktur. Aby zmniejszyć objętość martwą, projekt prototypu po badaniach uległ modyfikacji w celu uwzględnienia dodatku pułapek powietrznych i dróg ciągłego przepływu. Finalne urządzenie NANODETECT składało się z czujnika optycznego, systemu pompy, czujnika temperatury oraz urządzeń mikrofluidowych z połączeniami strumieniowymi zależnymi od konkretnych zastosowań, a także silnikiem krokowym służącym do pozycjonowania. Aby zapewnić wytrzymałość i nieprzezroczystość, zastosowano obudowę z ABS (akryl butadien styren). Danymi i pomiarami systemu sterowano za pomocą skomputeryzowanego ekranu dotykowego z graficznym interfejsem użytkownika (GUI) i systemem operacyjnym Linux.Dzięki oprogramowaniu Click Once i NET4 firmy Microsoft stworzono system wspomagania procesu decyzyjnego (DSS). Ma on służyć do importowania danych, kalibracji, dokonywania porównań i generowania raportów. System ten przetestowały dwa przedsiębiorstwa MŚP pod kątem czułości i wiarygodności oceny jakości z użyciem mleka w proszku, mleka pasteryzowanego lub standardów dotyczących mleka. Uzyskano obiecujące rezultaty. W celu walidacji wyników scharakteryzowano próbki surowego mleka ze stad hiszpańskich, badając ich pH, zawartość tłuszczu, białka i inne wartości. Dla celów kontroli i zapewnienia jakości utworzono standardowe procedury postępowania. Próbki mleka zanieczyszczano lub mieszano z innymi substancjami i poddawano analizie z użyciem dostępnych technologii oraz urządzenia NANODETECT. W celu walidacji wyników korzystano z systemów do chromatografii cieczowej-spektrometrii masowej (LC-MS/MS), a także Luminex MAGPIX. Wyniki projektu NANODETECT są obiecujące. Wykorzystywane w kontroli jakości żywności urządzenie da przedsiębiorcom możliwość stosowania najnowocześniejszych systemów, które są łatwe w obsłudze, szybkie i ekonomiczne oraz niedrogie w eksploatacji.
