농부가 들판에 서서 토마토 위에 휴대용 장치를 흔들고 즉시 병원체를 감지하여 잠재적으로 생명과 수십억 달러를 구할 수 있는 날을 상상해 보십시오.
그 날이 멀지 않았을지도 모릅니다. Auburn University의 앨라배마 농업 실험장.
11개 대학 중 하나로 보조금을 수여했습니다. 미국 농무부 나노기술 연구를 수행하기 위해 Auburn 과학자들은 여러 식품 매개 병원체를 동시에 정확하고 비용 효율적이고 신속하게 감지할 수 있는 사용자 친화적인 시스템을 만들어 식품 공급망 전체에서 병원체 모니터링을 개선하기 위해 노력하고 있습니다.
USDA 장관 Tom Vilsack은 최근 식품 안전을 개선하고 재생 가능한 연료를 강화하며 작물 수확량을 늘리고 농업 해충을 관리하기 위한 연구를 지원하기 위해 전국적으로 5.2만 달러 이상을 투자한다고 발표했습니다. 를 통해 시상식이 진행되었습니다. 농업 및 식품 연구 이니셔티브, 기초 및 응용 농업 과학을 위한 국내 최고의 경쟁력 있는 동료 검토 보조금 프로그램.
Auburn의 연구는 목표를 달성하기 위해 인공 나노기술이 아닌 생물학적 기술을 사용한다는 점에서 독특하다고 말합니다. 서상진, Auburn의 생물학과 부교수.
서씨도 멤버다. Auburn University 탐지 및 식품 안전 센터, 그리고 그는 연구의 기초가 되는 바이오센서 기술을 개발한 재료공학 교수인 Bryan Chin의 책임을 지고 있습니다.
"이것은 Dr. Chin의 혁신이며 그는 이러한 기술을 식품 병원체를 감지하는 데 사용할 수 있는 입자 기반 바이오센서로 결합하는 데 도움을 주기 위해 박테리아 유전학자인 나와 같은 사람들을 모집했습니다."라고 Suh는 말합니다.
매년 48천 80백만 명의 미국인이 식인성 병원균과 독소로 인해 병에 걸리고 그 결과 거의 XNUMX억 달러에 달하는 경제적 부담이 생기는 것으로 추산됩니다. 이러한 추정치는 소비자 신뢰 감소, 리콜 손실 또는 소송을 포함하여 식품 산업에 대한 비용을 고려하지 않습니다.
식인성 병원체의 발생과 오염된 식품의 회수가 더 보편화됨에 따라 오염된 식품을 대중이 소비하기 전에 식별하기 위해 더 나은 병원체 감지 시스템이 필요하다는 것이 분명해졌습니다.
Suh는 "식품이 오염될 때마다 일반적으로 FDA, CDC 또는 기타 실험실에서 병원체의 존재를 확인하는 데 며칠 또는 몇 주가 걸립니다. “우리의 기술은 10분 이내에 그것을 할 수 있습니다.
“현재는 식인성 병원체가 발생할 때마다 오염된 음식을 가져와서 박테리아를 키워야 하므로 몇 시간에서 며칠이 소요됩니다. 그런 다음 의심되는 병원체의 패턴에 맞는지 확인할 것입니다. 우리는 그 병원체에 특이적인 프로브를 분리합니다. 그것이 프로브에 결합하면 특정 병원체가 존재한다는 것을 알 수 있습니다.”
결과에 필요한 시간 외에도 현재의 식품 병원체 검출 시스템은 값비싼 장비와 직원에 대한 광범위한 교육이 필요합니다.
서 교수는 “전통적인 배양 방법 외에 가장 널리 사용되는 두 가지 병원균 검출 방법은 광범위한 훈련이 필요하다”고 말했다. “우리의 방법은 최소한의 훈련이 필요합니다. 우리는 모든 농부가 이 능력을 갖고 가공 공장이 이 능력을 갖고 식료품점과 식당이 이 능력을 가질 것이라고 생각합니다. 소비자들도 이 기술을 사용할 수 있을 것입니다.”
바이오센서는 궁극적으로 장치에서 10cm 떨어진 곳에서 식품 병원체의 존재를 감지하는 휴대용 모니터가 될 것입니다.
"이를 통해 농장에서 식탁까지 식품에 대한 안전 점검이 가능해집니다."라고 Suh는 말합니다. "탐지기의 비용은 500달러 미만이며 결국 수십억 달러와 많은 생명을 구할 수 있습니다."
Suh의 연구 목적은 Salmonella enterica, Escherichia coli 및 listeria monocytogenes를 포함한 여러 식인성 병원체를 실시간으로 동시에 식별할 수 있는 시스템을 개발하는 것입니다.
"우리는 이전에 우리 바이오센서의 효능을 입증했습니다. 개별 병원체의 정확하고 신속한 검출을 위해”라고 Suh는 말합니다. “이 연구에서 우리는 몇 가지 일반적인 식품 매개 박테리아 병원체의 존재를 감지할 수 있는 다중 시스템을 개발할 것입니다.
"향후 연구에서 시스템을 개선함에 따라 바이러스 및 독소를 포함하도록 확장하여 공공 안전을 개선하기 위해 식품 매개 병원체에 대한 포괄적인 감지 시스템이 될 수 있습니다."
Auburn의 연구원 팀은 다른 대학의 과학자들과 협력하여 이 기술을 사용하고 장래에 광범위하게 사용하기 위해 FDA 승인을 받기를 희망합니다.
- 폴 홀리스, 오번 대학교
출처: Auburn University 농업 대학