Виявіть токсини цвілі в їжі за допомогою лазера

Грибкові токсини в продуктах харчування можуть серйозно зашкодити здоров’ю людей і тварин і навіть викликати рак. Поки що виявлення цих продуктів метаболізму з цвілевих грибів (мікотоксинів) було складним і тривалим. Науковці та практики з харчової промисловості зараз працюють над швидким тестом: вони хочуть використовувати інфрачервону лазерну спектроскопію для виявлення грибкових токсинів у харчових продуктах – і, якщо можливо, на місці в полі чи в супермаркеті. Європейська комісія фінансує дослідження для покращення діагностики грибкової інвазії на початковий період у два роки.

Нещодавно представлена ​​проектна група MYCOSPEC включає професора Бориса Мізайкова, керівника Інституту аналітичної та біоаналітичної хімії (IABC) Ульмського університету, а також науковців з Університету природних ресурсів і наук про життя Відня та дослідницької компанії IRIS (Castelldefels). , Іспанія). Також є кілька малих і середніх компаній у харчовій промисловості та в галузі лазерних технологій.

Зазвичай необхідні комплексні лабораторні дослідження, щоб перевірити, чи перевищують зернові, молочні продукти чи м’ясо встановлені законом межі вмісту мікотоксинів. Це не тільки дорого, але й займає багато часу. З іншого боку, їжа, забруднена грибковими токсинами, завдає великої фінансової шкоди сільському господарству та харчовій промисловості. Швидкий тест групи MYCOSPEC з використанням нових напівпровідникових лазерів («квантових каскадних лазерів») може зробити значний внесок у безпеку харчових продуктів у майбутньому.

«Квантові каскадні лазери дуже компактні, а їх довжини хвилі випромінювання знаходяться в середньому інфрачервоному діапазоні. Їх можна налаштувати в широкому спектральному діапазоні, так що складні ознаки мікотоксинів можна вловити в інфрачервоному діапазоні», – пояснює Борис Мізайков. За допомогою цього методу вимірювання підготовка проб не є дуже складною, тому граничні значення мікотоксинів можна перевірити швидко та на місці.

Однак лише висока селективність інфрачервоної спектроскопії в так званому діапазоні відбитків пальців дає можливість надійно і з розумними зусиллями виявляти грибкові токсини, незважаючи на велику кількість молекул на різних типах зерна.

Ульмські дослідники з IABC в першу чергу внесли свій багаторічний досвід у квантово-каскадну лазерну спектроскопію в проект MYCOSPEC.

Крім того, Мізайкофф і його команда є експертами з технології тонкоплівкових оптичних хвилеводів, заснованих на недорогих напівпровідникових матеріалах і ідеально доповнюють квантовий каскадний лазер як інтерфейс сенсора, тобто точки контакту зі зразком.

На початку проекту вчені спочатку хочуть провести масштабні дослідження зерна та сухофруктів. До 2015 року вони планують представити практичний прототип, який швидко і надійно виявляє грибкові токсини в продуктах харчування за допомогою квантового каскадного лазера і тонкоплівкового оптичного хвилеводу.

Проект MYCOSPEC здійснюється в рамках 7-ї рамкової програми Європейської комісії з діагностики грибкових захворювань на місці. Залучені дослідницькі установи (Ульмський університет, Віденський університет природних ресурсів і природничих наук) співпрацюють з малими та середніми компаніями з кількох європейських країн. До них належать IRIS (Іспанія), SMUs ICC (Австрія), FULLWELL MILL LIMITED (Великобританія), CERVESES LA GARDENIA (Іспанія) та SETBIR (Туреччина). Партнер проекту MG OPTICAL SOLUTIONS GMBH (Німеччина) виробляє квантові каскадні лазери, необхідні для проекту MYCOSPEC.

Джерело: Ульм [Університет]