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3D打印微流控传感器:检测食源性病原体,守护食品安全
2024-06-27 20:02:28   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

该微流控芯片分为四个部分,每个部分专门用于检测特定的病原体。如果样本中存在这种病原体,它就会与检测表面结合,并改变其光学特性。该芯片带有一个基于适配体的纳米干涉仪,使研究人员能够以极低的浓度快速检测出多种常见细菌。

 研究人员制作的芯片有四个不同的区域,能够同时快速检测多种病原体

研究人员制作的芯片有四个不同的区域,能够同时快速检测多种病原体

每隔一段时间,我们就会看到有食品因为受到某种污染而被召回的新闻。对于这类产品的消费者来说,召回可能会引发他们对相关食品安全性和可靠性的疑虑。很多情况下,召回行动都存在滞后性,无法避免部分消费者因此而受到伤害。

尽管食品行业一直在努力与各种病原体作斗争,但由于各种各样的原因,产品仍然会受到污染,危害消费者的身体健康。问题很大程度上源于筛查有害病原体的工具,这些工具在保护公众安全方面往往不够有效。

据麦姆斯咨询介绍,广东工业大学和浦东新区人民医院的研究人员近期在AIP Advances期刊上发表了一篇题为“3D printed microfluidic chip integrated with nanointerferometer for multiplex detection of foodborne pathogens”的论文。研究人员开发出了一种检测食源性病原体的新方法,这种方法比现有方法更快、更经济且更有效。研究人员希望他们的技术能改善食品筛查流程,防止消费者食用受污染的食物。

即使有最好的检测方法,但发现污染性病原体也并非易事。

该论文作者Silu Feng说:“检测这些病原体具有挑战性,因为它们的性质多种多样,可以在各种环境中繁衍生息。此外,大量食品样本中病原体浓度低、存在类似非致病生物以及不同类型食品的复杂性,都会给准确、快速检测带来困难。”

现有检测方法,如细胞培养和DNA测序,在大规模使用时存在困难。并非每一批食品都能得到彻底检测,因此难免会有一些污染物漏网。

Feng说:“总的来说,这些方法存在一些局限性,如检测结果等待时间长、需要专业设备以及训练有素的人员,另外还有同时检测多种病原体的挑战,这些都凸显了改进检测技术的必要性。”

因此,研究人员决定另辟蹊径,设计一种微流控芯片,利用光同时检测多种病原体。他们的微流控芯片采用3D打印技术制作,并能针对特定病原体进行修改。

该微流控芯片分为四个部分,每个部分专门用于检测特定的病原体。如果样本中存在这种病原体,它就会与检测表面结合,并改变其光学特性。该芯片带有一个基于适配体的纳米干涉仪,使研究人员能够以极低的浓度快速检测出多种常见细菌,如大肠杆菌、沙门氏菌、李斯特菌和金黄色葡萄球菌。

该微流控芯片上适配体传感器的检测限为10 CFU/ml。该芯片具有高灵敏度和特异性,为区分和筛查不同的食源性病原体提供了一个经济高效的平台。

Feng介绍说:“这种方法可以快速有效地检测多种不同的病原体,而且检测结果易于解读,大大提高了检测效率。”

该研究团队计划继续完善他们的3D打印微流控传感器,使其更适用于食品筛查。

延伸阅读:

《即时诊断应用的生物传感器技术及市场-2022版》

《3D电子和增材制造电子技术和市场-2024版》

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