Idėja nešiotis kišeninė maisto analizės laboratorija Prieš kelerius metus tai skambėjo kaip mokslinė fantastika. Tačiau šiandien pradeda atsirasti nešiojamų prietaisų, galinčių aptikti alergenus, įvertinti maistinę sudėtį ar net atskleisti maisto sukčiavimą tiesiog prie restorano stalo ar jūsų namų virtuvėje.
Tiems, kurie gyvena su maisto alergijos ir netoleravimasPažadas galingas: nebepasikliauti vien etiketėmis, restoranų meniu ar personalo paaiškinimais ir patiems pamatyti, kas iš tikrųjų yra jų lėkštėje. Prie to prisideda aiški technologinė tendencija: vis mažesni jutikliai, galingesni mobilieji telefonai ir debesijos platformos, leidžiančios laboratoriniams metodams tapti kasdieniais įrankiais.
Kišeninė alergenų laboratorija: nuo profesionalios laboratorijos iki lėkštės
Kasdienio gyvenimo valdymas turint maisto alergijas ar celiakiją išlieka didžiuliu iššūkiu net ir aukštos kvalifikacijos bei patyrusiems žmonėms, nes minimalus alergenų kiekis (Glitimas, pienas, riešutai...) gali sukelti stiprią reakciją. Vien etikečių tikrinimas, tūkstančio kartų klausinėjimas restorane ar pasikliavimas išoriniais protokolais ne visada pakanka, kai kryžminė tarša gali įvykti bet kuriame grandinės etape.
Šiame kontekste pradeda populiarėti tokie įrenginiai kaip „Allergen Alert Mini Lab“ – sistema, skirta tiesiogiai analizuoti tikrą maisto mėginį prieš valgant. Kitaip nei programėlės, kurios nuskaito brūkšninius kodus ar ingredientų duomenų bazes, ši programa neinterpretuoja rašytinės informacijos: ji veikia su pačiu maistu – tai iki šiol buvo skirta tik specializuotoms laboratorijoms.
Metodas aiškus: pasiūlyti nešiojama įranga, kurios jautrumas yra laboratorinio lygio Norint vos per kelias minutes aptikti specifinių alergenų, tokių kaip glitimas ar pieno baltymai, buvimą reprezentatyvioje patiekalo dalyje, vartotojas įdeda nedidelį maisto gabalėlį į vienkartinį indą, įkiša jį į prietaisą, ir jis automatiškai atlieka visus analizės etapus.
Techniniu požiūriu, „Mini Lab“ yra pagrįsta imunologiniai tyrimaiŠi technologija, plačiai naudojama in vitro diagnostikoje, išnaudoja itin specifinį antikūnų ir tam tikrų baltymų afinitetą. Tai leidžia identifikuoti alergenus net ir esant labai mažoms koncentracijoms. Glitimo atveju, tiek Europos, tiek Amerikos teisės aktuose produkto ženklinimo kaip „be glitimo“ referencinė riba paprastai nustatoma ties 20 milijoninių dalių, o idėja yra ta, kad prietaisas veiks jautrumo diapazonuose, panašiuose į laboratorijos jautrumo diapazonus.
Įspėjimas apie alergenus yra pagrįstas moksliniais įrodymais. bioMérieuxSvarbus klinikinių diagnostikos ir maisto saugos srities veikėjas. Šis ryšys paaiškina, kodėl šis prietaisas nėra sumanytas kaip paprastas vartotojų įtaisas, o kaip įrankis, skirtas sudėtingiems analitiniams procesams paversti kompaktišku, automatizuotu formatu, kurį galėtų naudoti žmonės be aukštojo techninio išsilavinimo.
Alergenų įspėjimo mini laboratorija: kaip ji veikia ir ką ji siūlo
Alergenų įspėjimas pristatomas kaip Pirmasis nešiojamas prietaisas, galintis aptikti alergenus arba glitimo tiesiogiai maisto porcijoje, kurios tikslumas prilygsta laboratorijos tikslumui. Kitaip nei etikečių skaitytuvai ar programėlės, kurios bando nustatyti patiekalo sudėtį iš nuotraukos, jų metodas yra daug tiesesnis: paimamas mėginys, apdorojamas ir gaunamas aiškus kokybinis rezultatas.
Vartotojas surenka nedidelį kiekį maisto ir įdeda jį į vienkartinio naudojimo maišelis arba kapsulėŠis patentuotas maišelis, sukurtas naudojant „bioMérieux“ technologijas, miniatiūrizuoja ir automatizuoja kelis profesionalios analizės etapus: mėginio paruošimą, baltymų išskyrimą, migraciją, reakciją su specifiniais antikūnais, aptikimą ir nuskaitymą.
Pagrindinis įrenginys, mažas, lengvas ir maitinamas baterijomis, priima krepšį, atlieka analizę ir perduoda signalą. aiškus rezultatas per kelias minutesTikslinio alergeno buvimas arba nebuvimas, esant pakankamam jautrumui, kad būtų galima pagerinti rizikos valdymą kasdieniame gyvenime. Tikslas – sumažinti naudotojo sąveiką iki praktiškai „mėginys įeina, rezultatas išeina“.
Ši konstrukcija labai sumažina rankinį įsikišimą ir dėl to kintamumą tarp bandymų. Techniniu požiūriu, visų žingsnių integravimas į vieną kontroliuojamą srautą pagerina atkuriamumas palyginti su paprastomis testo juostelėmis ar kitais mažiau automatizuotais jutikliais. Be to, platforma sukurta taip, kad būtų pritaikoma įvairiems alergenams: nors iš pradžių daugiausia dėmesio skiriama glitimui ir pienui, planuojama palaipsniui įtraukti ir kitus svarbius alergenus iš 14, kuriuos privaloma deklaruoti pagal Europos reglamentus.
Bendrovė paskelbė apie planus, laipsniškas komercializavimasSu suplanuotu išankstinio pardavimo etapu ir verslo modeliu, pagrįstu įrenginio ir vienkartinių maišelių pardavimu, kuriuos galima įsigyti atskirai (tikslinė kaina mažesnė nei 10 USD už vienetą) arba prenumeratos būdu, skirta vartotojams, kuriems reikalinga dažna analizė.
Visuomenės sveikatos poreikis: maisto alergijos ir saugus valgymas ne namuose
Maisto alergijos nebėra marginalinė problema: jos laikomos... didėjanti visuomenės sveikatos problemaJungtinėse Valstijose apie 9 % gyventojų (maždaug 33 milijonai žmonių) gyvena su tam tikros rūšies maisto alergija, be to, apie 1 % serga celiakija. Visame pasaulyje sergančiųjų skaičius siekia šimtus milijonų, o sunkių reakcijų atvejai reguliariai gydomi skubios pagalbos skyriuose.
Daugelį šeimų labiausiai neramina ne tik statistika, bet ir... sunkių reakcijų nenuspėjamumasDauguma rimtų apsinuodijimo maistu incidentų įvyksta ne namuose, kur ingredientų, paruošimo ir kryžminės taršos kontrolė yra daug mažesnė. Net kai restoranas pateikia išsamią informaciją, realybė virtuvėje gali ne visai atitikti tai, kas siūloma meniu.
Šiame kontekste kišeninio dydžio laboratorija, tokia kaip „Allergen Alert“, yra sumanyta kaip papildomas apsaugos sluoksnisŽmogus gali tiesiogiai analizuoti maisto porciją, kurią ruošiasi valgyti, realioje aplinkoje ir prieš pat valgį. Tai nepašalina rizikos – analizuojama tik maža lėkštės dalis, – tačiau neigiamas rezultatas, tinkamai interpretuojamas, gali žymiai sumažinti suvokiamą neapibrėžtumą.
Šis požiūris atitinka reguliavimo institucijų, tokių kaip..., rekomendacijas. JAV maisto ir vaistų administracijaJie tvirtina, kad nė vienos priemonės nepakanka ir kad prevencija turi būti kuriama kaip daugiasluoksnė sistema: švietimas, ingredientų kontrolė, tinkamas ženklinimas ir, vis dažniau, technologinė parama patikrinimui.
Be to, „Alergen Alert“ gimė iš asmeninė anafilaksijos istorija jos įkūrėjo šeimoje. Patirtis, kai jos dukrą ištiko anafilaksinis šokas, paskatino ją pasiūlyti sprendimą, kuris sugrąžintų tam tikrą kontrolę alergiškiems žmonėms ir juos prižiūrintiems asmenims, nuolatinę baimę paversdamas pagrįstu pasitikėjimu, pagrįstu duomenimis.
Kitos kišeninės laboratorijos: jutikliai, spektrometrai ir iEAT projektai
„Allergen Alert“ nėra vienintelis šios naujos ekosistemos atstovas. nešiojamieji maisto analizės prietaisaiPer pastaruosius kelerius metus buvo pristatyta keletas projektų, kuriais siekiama demokratizuoti technologijas, anksčiau skirtas tik didelėms laboratorijoms: nuo alergenų jutiklių iki miniatiūrinių spektrometrų, kurie „skaito“ priešais mus esančios medžiagos molekulinę sudėtį.
Vienas ryškiausių atradimų – Harvardo medicinos mokyklos sukurta nešiojama sistema, vadinama iEAT (integruotas egzogeninių antigenų tyrimas)Šis kišeninis detektorius iš pradžių buvo sukurtas penkiems pagrindiniams alergenams (lazdyno riešutams, žemės riešutams, pienui, kviečiams ir kiaušiniams) nustatyti ir gali veikti dar žemesniu aptikimo lygiu nei daugelis standartinių laboratorinių tyrimų.
iEAT rinkinį sudaro vienkartinė priemonė alergenams iš maisto mėginio išskirti, mažas elektroninis skaitytuvas, panašus į raktų pakabuką, kuris atlieka matavimą, ir siunčia duomenis į mobilųjį telefonąir programėlę, kurioje rodomi rezultatai, įskaitant alergeno buvimą ir numatomą kiekį. Bendras analizės laikas yra apie dešimt minučių, o jautrumas yra mažesnis už maisto saugos agentūrų nustatytas ribas.
Realiuose bandymuose su restoranų patiekalais ir gėrimais iEAT sugebėjo aptikti glitimą salotose ir kiaušinių baltymus aluje per mažiau nei dešimt minučių, o tai rodo jo potencialą tiek asmeniniam naudojimui, tiek maisto pramonei. Numatoma kaina (apie 40 USD) taip pat daro jį labiau prieinamą nei ankstesni jutikliai, skirti vienam alergenui.
Be alergijų, atsiranda sprendimų, kurie sutelkti į kitus maisto kokybės aspektus, tokius kaip gedimas, sukčiavimas ar maistinė vertė, derinant optinius jutiklius su pažangiais algoritmais ir bendradarbiaujančiomis duomenų platformomis.
„SCiO“, „DietSensor“ ir kišeninio dydžio „molekulinis skaitytuvas“
Vienas įrenginys, sukėlęs daug jaudulio, yra SCiOIzraelio startuolio „Consumer Physics“ sukurtas mažas, nešiojamas artimojo infraraudonojo spektrometro (NIR) spektrometras gali įvertinti objektų ir medžiagų sudėtį be tiesioginio kontakto, tiesiog nukreipdamas ir paleisdamas šviesos spindulį.
Operacija pagrįsta tuo, kad kiekvienas molekulės tipas reaguoja į šviesą SCiO būdingas optinis parašas, kurį galima užfiksuoti ir palyginti su duomenų baze. Tokiu būdu SCiO gali padėti nustatyti maisto produktų, audinių, vaistų, kosmetikos, augalų, mineralų ir kt. cheminę sudėtį, vandens kiekį, riebalų ar cukraus kiekį ir kitas savybes.
Projektas buvo sėkmingai finansuojamas per „Kickstarter“, surinkus daugiau nei du su puse milijono dolerių, ir buvo sumanytas kaip atvira platforma, kurioje... duomenų bazė auga bendradarbiaujant su pačių vartotojų atliekamomis analizėmis. Ilgalaikė kūrėjų vizija apima šios technologijos integravimą tiesiai į išmaniuosius telefonus, pavyzdžiui, į kameros modulį.
Iš SCiO atsirado konkrečių pritaikymų, tokių kaip DietSensorŠi sistema, taip pat pristatyta CES parodoje Las Vegase, sujungia „SCiO“ jutiklį su mobiliąja programėle, kad analizuotų maisto ir paruoštų patiekalų sudėtį, įvertintų jų kalorijų kiekį ir maistinę vertę. Tiems, kuriems reikia stebėti tam tikrų maistinių medžiagų suvartojimą (pavyzdžiui, sergantiems diabetu), idėja yra turėti „skaitmeninį mitybos specialistą“ kišenėje.
„DietSensor“ gimė būtent iš tėvų, kurių dukrai buvo diagnozuota liga, poreikio. 1 tipo diabetasKadangi jie turėjo griežtai kontroliuoti cukraus ir kitų komponentų kiekį jos mityboje, jie įsivaizdavo kišeninio dydžio laboratoriją, kuri analizuotų bet kokį maistą prieš mergaitei jį vartojant. Įrenginys parduodamas su vienkartiniu mokėjimu už skaitytuvą ir mėnesine prenumerata išplėstinei programėlei.
Tačiau reikėtų pažymėti, kad SCiO ir panašių gaminių naudojama artimojo infraraudonojo spinduliavimo (NIR) spektroskopija labai gerai tinka įvertinti makrokompozicija (vandens, riebalų, baltymų ir kt. proporcijos) jau gali aptikti tam tikrus komponentus, kurių koncentracija yra 0,1–1 %, tačiau sunku atskirti itin mažas koncentracijas, pavyzdžiui, daugelio alergenų ar toksinų.
„PhasmaFOOD“ ir pažangūs skaitytuvai: daugiau nei artimasis infraraudonasis spindulys
Žinodami apie artimojo infraraudonųjų spindulių spektroskopijos apribojimus kai kuriems kritiniams tikslams, Europos projektai, pvz. PhasmaFOOD Jie tyrinėja įvairių tipų optinių jutiklių derinimą viename nešiojamame įrenginyje, kuris jungiamas prie mobiliojo telefono. Tikslas – pasiūlyti vietoje atliekamą analizę, skirtą maisto gedimui, mikotoksinų, aflatoksinų ir produktų sudėties klastojimui aptikti.
„PhasmaFOOD“ integruoja trijų tipų jutiklius (du spektrometrus ir mikrokamerą) kartu su keliais šviesos šaltiniais į kompaktišką sistemą, kuri belaidžiu būdu bendrauja su mobiliąja programėle. Idėja yra turėti lengvas skaitytuvas, kurį gali naudoti vartotojas orientuotas į maistą, o intensyvus duomenų apdorojimas ir interpretavimas atliekamas debesyje, naudojant didelę spektrinę duomenų bazę.
Šio tipo įrenginį reikia „apmokyti“ naudojant daugybę etaloninių mėginių: pavyzdžiui, skirtingus mėsos gabalėlius su skirtingu drėgmės ir baltymų kiekiu, grūdų partijas su skirtingu toksinų kiekiu ir kt., kad būtų sukurti patikimi statistiniai modeliai, galintys numatyti naujų maisto produktų būklę ar sudėtį. Dėl didelės natūralios maisto produktų įvairovės šis mokymas yra daug sudėtingesnis nei kituose sektoriuose, pavyzdžiui, farmacijos pramonėje.
„PhasmaFOOD“ prioritetiniai tikslai apima: mikotoksinų ir aflatoksinų aptikimas Riešutų ir grūdų atveju technologija naudojama produkto galiojimo laikui numatyti ir sukčiavimo atvejams (mėsos mišiniams, falsifikatams su nedeklaruotais junginiais ir kt.) nustatyti. Taip pat tiriamos jos taikymo sritys alkoholiniuose gėrimuose, kurios yra aktualios tais atvejais, kai kyla problemų dėl padirbtų ar užterštų gėrimų.
„PhasmaFOOD“ konsorciumas suburia maisto tyrimų centrus, IRT įmones, fotoninės įrangos kūrėjus ir duomenų apdorojimo universitetus, siekdamas pateikti rinkai funkcionalų prototipą ir padaryti šias pažangias vibracinės spektroskopijos technikas prieinamesnes nespecialistams.
Mini fotometrai ir kišeniniai fotometrai maisto analizėje
Be specifinių alergenų jutiklių ar artimojo infraraudonojo spindulio spektrometrų, yra ir kitų labai naudingų kompaktiškų prietaisų, skirtų maisto saugai ir kokybei užtikrinti: mini fotometrai arba kišeniniai fotometraiŠie prietaisai leidžia matuoti šviesos absorbciją arba pralaidumą tam tikrais bangos ilgiais skystuose tirpaluose, o tai reiškia cheminių medžiagų koncentracijas.
Laboratorinėje versijoje fotometras yra klasikinis įrankis koncentracijai nustatyti. metalų jonai, organiniai junginiai, baltymai arba nukleorūgštys pavyzdyje. Šios technologijos miniatiūrizavimas lėmė paprastesnių ir pigesnių nešiojamų minifotometrų atsiradimą, kurie yra labai naudingi tiek atliekant lauko patikrinimus, tiek laboratorijose, turinčiose ribotą erdvę ar biudžetą.
Maisto sektoriuje ši įranga leidžia mums matuoti, pavyzdžiui, maistinių medžiagų, vitaminų, mineralų ar priedų maiste ir gėrimuose, taip pat atitinkamus vandens analizės parametrus (chlorą, nitratus, nitritus, fosfatus ir kt.) arba su drumstumu susijusius matavimus naudojant drumstumo jutiklisJie taip pat taikomi pramoninėje kokybės kontrolėje, klinikinėse laboratorijose ar tyrimuose, kur reikalingi patikimi ir pakartojami rezultatai, ne visada naudojant brangesnius stacionarius spektrofotometrus.
Mini fotometrai yra kalibruojami pagal žinomus standartus ir tampa universaliais įrankiais įvairiems sektoriams. Nors jie nepakeičia specializuotų alergenų ar spektroskopijos prietaisų, jie yra ekosistemos dalis. nešiojama cheminės ir biologinės analizės įranga kurie keičia požiūrį į maisto saugos kontrolę.
Dėl mažo dydžio, paprasto naudojimo ir gero kainos bei kokybės santykio jie yra patrauklūs tiek specialistams, tiek švietimo ar aplinkos stebėsenos reikmėms, papildydami naujas „kišenines laboratorijas“, kuriose daugiausia dėmesio skiriama baltymų ir molekulinės sudėties tyrimams.
Kišeninių laboratorijų apribojimai, realūs lūkesčiai ir ateitis
Nors maisto alergijos ar sukčiavimo problemų sprendimas paprastu kišeniniu skaitytuvu gali atrodyti viliojantis, svarbu išlaikyti realūs lūkesčiaiJoks dabartinis prietaisas nesuteikia absoliučių garantijų: viskas priklauso nuo mėginio ėmimo būdo, maisto homogeniškumo, apdorojimo būdo ir naudojamos technologijos techninių apribojimų.
Imunologinių alergenų tyrimų atveju, tokie veiksniai kaip baltymų stabilumas Po virimo svarbūs veiksniai yra ekstrahavimo iš sudėtingų matricų (padažų, patiekalų su daugeliu ingredientų) efektyvumas arba antikūnų kokybė ir specifiškumas. Laboratorijoje galima pasiekti labai didelį jautrumą ir specifiškumą, tačiau realiomis sąlygomis sėkmės rodikliai gali skirtis.
Daugelis aprašytų sprendimų, įskaitant „Alergen Alert Mini Lab“, vis dar yra oficialiai patvirtinti ir Jiems trūksta recenzuojamų leidinių kurie išsamiai aprašo tokius rodiklius kaip jautrumas, specifiškumas ir klaidingai neigiamų bei klaidingai teigiamų rezultatų dažnis kasdienio naudojimo scenarijuose. Todėl jie skirti kaip sprendimų priėmimo priemonės, o ne kaip medicinos prietaisai ar absoliučios saugumo garantijos.
NIR spektroskopijos srityje tokie įrenginiai kaip SCiO arba PhasmaFOOD tipo skeneriai susiduria su iššūkiu sukurti ir prižiūrėti pakankamai didelės ir reprezentatyvios duomenų bazėsModelis, apmokytas su keliais konkretaus tipo produkto pavyzdžiais, gali nepavykti, jei susiduriama su kilmės, apdorojimo ar formulės skirtumais, į kuriuos nebuvo atsižvelgta.
Nepaisant visko, tendencija aiški: judame link... labiau paskirstytas ir dalyvaujamasis maisto saugumaskur vartotojai gali papildyti oficialią informaciją savo atliktais tyrimais. Svarbiausia bus derinti šiuos prietaisus su geru mitybos švietimu, sveiku protu ir sveikatos priežiūros specialistų patarimais, kai yra tokių ligų kaip sunkios alergijos ar celiakija.
Apibendrinant, miniatiūrinių imunologinių tyrimų, nešiojamosios spektroskopijos, kišeninės fotometrijos ir debesijos duomenų platformų konvergencija rodo ateitį, kai maža „kišeninė maisto analizės laboratorija“ bus gana įprasta – dar viena priemonė nuspręsti, su kuo, kur ir ką valgome, sumažinant nereikalingą baimę ir suteikiant žmonėms daugiau realios informacijos apie tai, ką jie deda į lėkštę.
