| Περίληψη |
Η υγιεινή και ασφάλεια τροφίμων είναι ζητήματα που αφορούν όλους μας. Κάθε χρόνο, ανά την υφήλιο παρατηρούνται κρούσματα ασθενειών που οφείλονται σε μολύνσεις τροφίμων και τα οποία μπορεί να οφείλονται σε κακή διαχείρηση αυτών των τροφών κατά την παραγωγή, παρασκευή, συσκευασία ή ακόμα και το μαγείρεμα. Παρόλο που οι έλεγχοι για τις συνθήκες υγιεινής γίνονται όλο και αυστηρότεροι, κρούσματα συνεχίζουν να παρατηρούνται όταν οι συνθήκες για συντήρηση και επεξεργασία τροφίμων δεν τηρούνται ή δεν υφίσταται η απαιτούμενη προσοχή. Τα φαινόμενα αυτά γίνονται πιο έντονα σε χώρες του τρίτου κόσμου όπου οι πόροι και οι δυνατότητες για να εφαρμοστούν τα απαιτούμενα μέτρα είναι περιορισμένοι. Είναι ευκόλως εννοούμενο ότι περιστατικά που οφείλονται σε κακή ποιότητα τροφίμων έχουν πολυδιάστατες συνέπειες. Η πιο σημαντική συνιστώσα είναι η ανθρώπινη και δημόσια υγεία, καθώς μολυσμένα τρόφιμα μπορεί να οδηγήσουν σε λιγότερο ή περισσότερο σοβαρές ασθένειες, ακόμη και στο θάνατο. Επίσης, είναι πιθανή η διάδοση ασθενειών που οφείλονται σε μολυσμένα τρόφιμα και σε άλλες περιοχές του πλανήτη εφόσον αυτά εξάγονται εμπορικά. Το κόστος δεν περιορίζεται μόνο στις ανθρώπινες ζωές, αλλά επεκτείνεται και σε τεράστια έξοδα για ιατροφαρμακευτική περίθαλψη, μειωμένη εμπιστοσύνη του καταναλωτή προς τους παραγωγούς τροφίμων και κατ’ επέκταση ισχυρά πλήγματα στην οικονομία του τομέα και στο εμπόριο.
Είναι κοινώς αποδεκτό ότι η συντριπτική πλειοψηφία των ασθενειών που σχετίζονται με μολυσμένα τρόφιμα οφείλονται σε βακτήρια, τα πιο σημαντικά από τα οποία είναι τα Clostridium perfringens, Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus όπως και μέλη του γένους βακτηρίων Salmonella. Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι για τις ασθένειες τροφίμων στην πραγματικότητα υπεύθυνα είναι περίπου 20 είδη βακτηρίων, παρά το γεγονός ότι το 90% ή και παραπάνω των ασθενειών αυτών οφείλονται σε βακτήρια.
Κατά συνέπεια, προκειμένου να διασφαλιστεί η υγεία των καταναλωτών και για να αποφευχθούν σημαντικές οικονομικές απώλειες, είναι σημαντικός ο έλεγχος των τροφίμων.
Στην παρούσα εργασία έγινε μια προσπάθεια ανίχνευσης του παθογόνου Salmonella enterica οροτύπου Typhimurium, χρησιμοποιώντας δύο διαφορετικές μεθόδους πολλαπλασιασμού DNA, την ευρέως διαδεδομένη PCR (Polymerase Chain Reaction) και την ισόθερμη μέθοδο RCA (Rolling Circle Amplification). Στόχος ήταν ο πολλαπλασιασμός DNA του βακτηρίου εφόσον αυτό υπήρχε, σε δείγματα γάλακτος. Η ανίχνευση πραγματοποιήθηκε με χρήση ακουστικού βιοαισθητήρα τύπου SAW (Surface Acoustic Waves), οι οποίοι εκτός από την ευαισθησία τους και τη δυνατότητα ανίχνευσης χωρίς δείκτες (label-free), έχουν τη δυνατότητα να συνδυαστούν με συστήματα μικροροής (microfluidic systems), για την κατασκευή φορητών πλατφόρμων Lab-on-Chip (LoC). Αυτές οι πλατφόρμες αναμένεται να προσφέρουν δυνατότητες, όπως ταχύτητα και οικονομία, παράλληλη επεξεργασία πολλαπλών δειγμάτων, μεγάλη ευαισθησία ανίχνευσης, ενώ δεν έχουν την απαίτηση ακριβού εξοπλισμού και χώρου εργασίας, όπως και την παρουσία εξειδικευμένου ανθρώπινου δυναμικού. Ένα ακόμα πλεονέκτημα είναι ότι η προσέγγιση που ακολουθήθηκε δεν απαιτούσε περαιτέρω επεξεργασία των δειγμάτων μετά τη συλλογή τους, όπως καλλιέργεια των βακτηρίων, μειώνοντας έτσι το χρόνο, το κόστος και την τεχνική κατάρτιση που απαιτούν οι συμβατικές μέθοδοι ανίχνευσης μικροοργανισμών.
Αν και στην παρούσα φάση, στην πλειοψηφία των περιπτώσεων, δε χρησιμοποιήθηκαν βακτήρια, αλλά απομονωμένο γενωμικό υλικό από αυτά, υπάρχει η δυνατότητα χρήσης τους απευθείας μετά από μια απλή θέρμανση του δείγματος, ώστε να επέλθει κυτταρική λύση. Στη συνέχεια δοκιμάστηκαν τόσο η PCR όσο και η RCA για τον πολλαπλασιασμό γονιδίου/γονιδίων ενδιαφέροντος και έπειτα ακολούθησε απευθείας ανίχνευση μέσω του βιοαισθητήρα χωρίς επιπλέον επεξεργασία, όπως καθαρισμός. Τα αποτελέσματα ήταν κάτι παραπάνω από υποσχόμενα. Οι δύο μέθοδοι έδωσαν πολύ ικανοποιητικά όρια ανίχνευσης (5 κύτταρα/δείγμα για την PCR και 100 κύτταρα/δείγμα για την RCA έως την παρούσα φάση), συνιστώντας ότι η προσέγγισή μας δεν υπολείπεται σε τίποτα των κλασσικών μεθόδων. Έπειτα, έγινε σύγκριση των δύο μεθόδων ως προς διάφορες παραμέτρους (ευκολία, απαιτήσεις σε υλικά και εξοπλισμό, ταχύτητα, ευαισθησία κλπ) και πρόταση επιλογής μιας εκ των δύο για εφαρμογή σε πλατφόρμα Lab-on-Chip (LoC). Να αναφερθεί ότι στα χρονικά πλαίσια μιας διπλωματικής διατριβής (1 έτος), έγινε κάθε δυνατή προσπάθεια για βελτιστοποίηση των μεθόδων και ειδικά της RCA, για να υπάρξει κάποιο καταληκτικό πρωτόκολλο. Αν και η πρόοδος που έγινε ήταν ικανοποιητική, η όλη διαδικασία επιδέχεται βελτίωσης. Απαιτείται επιπλέον χρόνος για βελτιστοποίηση της μεθόδου, τόσο στην παρασκευή και εφαρμογή της, όσο και στην κατάληξη για την αποτελεσματικότητά της (απαιτούμενος χρόνος, απόδοση σε προϊόν, όριο ανίχνευσης, μείωση κόστους κλπ).
Καθ’ όλη την έκταση της παρούσας εργασίας, ευελπιστώ ότι θα καταστεί σαφές ότι η εφαρμογή αναδυόμενων τεχνολογιών, όπως τα συστήματα μικροροής και οι ακουστικοί βιοαισθητήρες συνδυαζόμενες με πιο κλασσικές μεθόδους όπως η PCR ή η RCA για την κατασκευή πλατφόρμων LoC, μπορούν να προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα, όπως αυξημένη ευαισθησία, μείωση του κόστους, παράλληλη και γρήγορη επεξεργασία δειγμάτων σε πολλές εφαρμογές με μεγάλο ενδιαφέρον, όπως η διάγνωση ασθενειών και η ασφάλεια τροφίμων.
|
Αναζήτηση
