در حال بارگذاری...
به بـازار بزرگ صنایع غـذایـی ایـران خوش آمدید

تشخیص باکتریهای بیماری زا به منظور جلوگیری و تشخیص مشکلات مربوط به سلامت و امنیت ‏غذایی از اهمیت ویژه ای برخوردار است.قوانین موجود درزمینه صنایع غذایی ازحساسیت ویژه ای ‏برخورداراست چراکه اشتباه درتشخیص یک آلودگی ممکن است عواقب ناگواری بدنبال داشته باشد. ‏به رغم اینکه بدست آوردن نتایج یک آنالیز در کوتاهترین زمان ممکن مورد نیاز است اما در روشهای ‏سنتی و استاندارد تشخیص باکتریها، حصول نتیجه معمولا 7 تا 8 روز طول می کشد. لذا بسیاری از ‏محققین تلاشهای خود را برای توسعه روشهای سریع معطوف داشته اند. ابداع فناوری های نوین ‏بخصوص بیوسنسورها، راههای جدید و امید بخشی را پیش رو گذاشته است. این مقاله ضمن اشاره ‏به روشهای اصلی و متداول تشخیص باکتریها، پیشرفتهای اخیر در زمینه بیوسنسورهای مورد استفاده ‏در تشخیص باکتریهای بیماریزا را مورد بحث قرار می دهد.‏
وجود باکتریهای بیماریزا در غذا اهمیت بسزایی دارد چراکه اشتباه یا عدم موفقیت در تشخیص ‏باکتریها می تواند خطرآفرین باشد و سلامت مردم را تهدیدکند به عنوان مثال در سال 2005‏ در ‏اسپانیا مصرف جوجه نیم پز آلوده به سالمونلا منجر به بیماری2500 و مرگ یک نفر در اثر ‏سالمونلوسیس گردید. روشهای متداول تشخیصی علیرغم زمان بر بودن، ولی به خاطر حساسیت و ‏قابلیت انتخابی بودن بالای آنها هنوز هم مورد استفاده قرار می گیرند. شکل1 نشان می دهد سه بخش ‏صنایع غذایی، کنترل کیفیت آب و نیز تشخیص های کلینیکی حدود 70 درصد از آزمایشات ‏تشخیص عوامل بیماریزا را تشکیل می دهند که در میان آنها صنایع غذایی، بخش عمده مرتبط با ‏
باکتریهای بیماریزا می باشد. اشریشیا کولی و سالمونلا نیز باکتریهایی هستند که بیشترین تشخیص با ‏استفاده از روشهای سریع در مورد آنها گزارش شده است. ‏



شکل 1- سهم تشخیص باکتری های بیماریزا در بخش های مختلف.‏
موادوروشها
رایج ترین روشهای تشخیص باکتری های بیماریزا همان روش محیط کشت و شمارش کلنی و ‏همچنین واکنشهای زنجیره پلیمراز یا ‏PCR‏ می باشد. روشهای استفاده از محیط کشت و شمارش ‏کلنی زمان بیشتری را نسبت به ‏PCR‏ صرف می کنند اما نتایج حاصل از آنها قطعی و تردیدناپذیر ‏است، لیکن پیشرفتهای اخیر در روش ‏‎ PCR، امکان حصول نتیجه در ظرف چند ساعت را میسر ‏ساخته است. ‏
فناوری استفاده از بیوسنسور این نوید را می دهد که همان نتایج دقیق و مطمئن در زمان خیلی ‏کوتاهتری بدست آیند اما آینده آنها منوط به این است که انتخابی عمل کردن و حساسیت آنها مانند ‏روشهای موجود و قابل رقابت با آنها باشد. اگرچه موضوعاتی مانند سهولت استفاده ، هزینه نگهداری ‏پایین و کارکرد مداوم نیز بایستی مورد توجه قرار گیرند.‏
در شکل 2 نیز روشهای متفاوت مورد استفاده در تشخیص باکتری ها از نظر پراکنش تعداد مقایسه ‏گردیده است. همانطور که ملاحظه می گردد، فناوری بیوسنسور بعنوان چهارمین روش مورد استفاده، ‏رتبه بندی شده است. ‏


شکل 2 - آمار روشهای تشخیص باکتری ها در 20 سال اخیر

روشهای مرسوم درتشخیص بیماری زا ها
روش محیط کشت و شمارش کلنی:‏
‏ این روش از قدیمی ترین روشهای تشخیص باکتریها می باشد که هنوز هم بعنوان روشی استاندارد ‏باقی مانده است لیکن این روش زمان بر می باشد بعنوان مثال در مورد کمپیلوباکتر برای رسیدن به ‏جواب منفی 9-4 روز زمان لازم است و یا حصول جواب مثبت 14 تا 16 روز طول می کشد و این ‏مسئله باعث بروز مشکلاتی در کاربردهای صنعتی مخصوصا در بخش غذا می شود. برای تشخیص ‏باکتریهای مختلف، انواع متفاوتی از محیط کشت ها وجود دارد که ممکن است حاوی مواد بازدارنده ‏‏(برای توقف یا به تاخیر انداختن رشد باکتری هایی که مورد نظر نیستند ) و سوبستراهای خاصی ‏باشند که فقط باکتریهای مورد نظر قادر به استفاده از آنها باشند یا رنگ خاصی در کلنی در حال رشد ‏ایجاد نماید.‏
واکنش زنجیره پلیمراز‎(PCR)‎‏:‏
این روش بر مبنای تقویت یک اسید نوکلئیک است که در اوسط دهه 80 ظهور کرد و امروزه به ‏طورگسترده ای در تشخیص باکتریها به کار می رود. این روش بر پایه جداسازی ،تقویت و تعیین ‏مقدارکمّی توالی کوتاهی از ‏DNA‏ است که حاوی مواد ژنتیکی باکتری مورد نظر می باشد.‏PCR ‎نسبت به روش محیط کشت وشمارش کلنی زمان کمتری می برد بطوریکه حصول نیتجه 5 تا 24 ‏ساعت زمان صرف می کند که البته شامل مراحل آماده سازی قبلی نمی باشد. از آنجاکه ‏DNA‏ در ‏سلولهای زنده و مرده وجود دارد لذا روش ‏PCR‏ قادر نیست بین سلولهای زنده و غیرزنده تمایز قائل ‏شود و این مسئله یکی از محدودیت های این روش ‏PCR‏ است.‏
روشهای ایمنولوژی:‏
این روشها بعنوان ابزار آنالیز قوی برای طیف وسیعی از اهداف محسوب می شوند. بعنوان مثال روش ‏IMS‏ یا جداسازی ایمنو مگنتیک می تواند برای جداسازی و استخراج باکتری های بیماریزا از یک ‏سوسپانسیون باکتریایی استفاده گردد. ‏
کاربرد بیوسنسورها در تشخیص باکتریهای بیماریزا
امروزه بیوسنسورها بعنوان ابزاری برای آنالیز مطرح هستند که از یک ماده بیولوژیکی یا مشتقی از آن ‏و نیز یک مبدل فیزیکوشیمیایی نوری، الکتروشیمیایی، حرارتی و ... تشکیل یافته اند. سه گروه اصلی ‏از عناصر تشخیص بیولوژیکی وجود داردکه در بیوسنسورها استفاده می شود و آنها عبارتند از: ‏آنزیمها، آنتی بادی ها و اسیدهای نوکلئیک. در تشخیص باکتریهای بیماریزا، آنزیمها بیشتر بعنوان یک ‏برچسب یا نشانگر عمل می کنند و نه بعنوان تشخیص دهنده واقعی باکتری. در بیوسنسورهای ‏آمپرومتریک (الکتروشیمیایی)، نشانگرهای آنزیمی ضروری هستند ولی در روشهای پیشرفته تر ممکن ‏است بدون نیاز به نشانگر عمل شود مانند بیوسنسورهای ‏SPR‏ و‏‎ ‎ایمپدیمتریک. اخیراً کاربرد آنتی ‏بادی ها در بیوسنسورها نسبت به پروب های ‏DNA‏ گسترش بیشتری داشته است و اساس کار آنها ‏برمبنای تثبیت آنتی بادی روی سوبسترایی است که می تواند سطح تشخیص دهنده باشد. عمل ‏تثبیت آنتی بادی به سه روش امکان پذیر است که عبارتند از : ‏
جذب روی طلا، سیستم آویدین- بیوتین و روش ‏SAM (self-assembled monolayers)‎‏ .‏
انواع بیوسنسورها ‏
بیوسنسورهای نوری: ‏
این نوع بیوسنسورها به دلیل قدرت انتخاب و حساسیت بالا عمومیت بیشتری در آنالیزها دارند و ‏برای تشخیص سریع آلودگی ها، توکسین ها یا داروها و حتی باکتریهای بیماری زا به کارمی روند. ‏اخیراً بیوسنسورهای فلورسنس و ‏SPR‏ بخاطر حساسیت بالایشان رشد بیشتری داشته اند که در ادامه ‏اشاره می شوند.‏
بیوسنسور فلورسنس: اساس این روش بر مبنای نور ساطع شده از یک الکترون تحریک شده در اثر ‏جذب نور می باشد. در این روش آنتی بادی ها ممکن است با ترکیبات فلورسانس آمیخته شوند که ‏‏.معمول ترین ترکیب فلورسین ایزوتیوسیانات می باشد.تشخیص با فلورسنس برخلاف ‏‎ SPR، در ‏ترکیب با سایر تکنیکها مانند ‏PCR‏ و الایزا نیز استفاده می شود.‏
بیوسنسور ‏SPR‏ : اساس کار این نوع بیوسنسورها، اندازه گیری تغییرات ضریب شکستی است که از ‏تغییر ساختاری لایه نازکی از سطح فلزی ناشی می شود. این بیوسنسورها بطور موفقیت آمیزی در ‏تشخیص باکتریهای بیماریزا بکار رفته است. ‏
بیوسنسورهای الکتروشیمیایی: ‏
این تجهیزات اساساً بر مبنای مشاهده تغییرات ایجاد شده ناشی از واکنشهایی است که در صورت ‏تماس بیوسنسور با نمونه رخ می دهد. در مقایسه با روشهای نوری، انواع الکترشیمیایی امکان آنالیز ‏بر روی نمونه های کدر را میسر می سازد و هزینه تجهیزات خیلی کمتری لازم دارند. از لحاظ ‏حساسیت و قدرت انتخاب نیز نسبت به انواع نوری تفاوت چندانی ندارند. این نوع بیوسنسورها بر ‏اساس فاکتور مورد سنجش به سه نوع تقسیم می شوند: سنجش جریان ، سنجش پتانسیل و سنجش ‏مقاومت.‏
روش سنجش جریان یا ‏Amperometric‏ : این روش شاید معمول ترین روش الکتروشیمیایی ‏بکار رفته در بیوسنسورها باشد که براساس رابطه خطی موجود بین غلظت آنالیت و شدت جریان ‏عمل می کند. این سنسور زمانی کار می کندکه آنالیت، یک جریان مستقیم یا غیرمستقیم در الکترود ‏تولید نماید.‏
روش سنجش پتانسیل یا ‏Potetiometry‏ : کمتراز دیگر انواع بیوسنسور رواج دارند و از یک ‏غشاء با نفوذپذیری انتخابی نسبت به یون و برخی مواد بیواکتیو مانند آنزیم تشکیل شده است. در طی ‏واکنشی که توسط آنزیم کاتالیز می شود، موادی مصرف یا تولید می گردد که به وسیله الکترود ‏تشخیص داده می شوند. با استفاده از این سنسور می توان تغییرات خیلی کوچی از غلظت را نیز ‏تشخیص داد.‏
روش سنجش مقاومت یا ‏Impedimetric‏ : اساس این روش اندازه گیری قابلیت هدایت مواد ‏می باشد و در ابتدا برای تعیین کمّی بیومس یا جرم بیولوژیکی در یک نمونه استفاده می گردید ‏وکاربرد آن در پروب های ‏DNA‏ یا الکترودهای بهبود یافته آنتی بادی سبب کاهش قبلیت انتخابی ‏عمل کردن آن شده است، بنابراین حدود تشخیصی آن در مقایسه با روش های سنتی ضعیف تر می ‏باشد. از طرف دیگر مزیت آن نسبت به دو روش قبلی آن است که دیگر نیازی به نشانگرها نداشته و ‏استفاده آسانتری دارد.‏
نتایج وبحث ‏
به دلیل نقش باکتریهای بیماریزا درآلودگی غذا وسلامت مصرف کننده، استفاده از روشهای مناسب در ‏تشخیص آنها اهمیت زیادی دارد بطوریکه علاوه برکارآمد بودن، به زمان کمتری برای رسیدن به ‏جواب نیاز داشته باشند. روشهای متداول تشخیص پاتوژن ها اگرچه حساسیت خوبی دارند ولی ‏اغلب خیلی زمان بر بوده ، نمیتوان از آنها برای هر منظوری استفاده نمود. در سالهای اخیر مطالعات ‏زیادی در زمینه بیوسنسورها صورت گرفته لیکن هنوزبه تحقیقات بیشتری نیاز دارد و در آینده ‏نزدیک بی شک از بیوسنسورها به شکل ادواتی در حد میکرو، می توان در تشخیص پاتوژن ها ‏استفاده نمود. بیوسنسورهای نوری ممکن است حساسیت بهتری از انواع الکتروشیمیایی داشته باشند ‏اما بالا بودن هزینه و پیچیدگی آنها سبب شده که کمتر مورد توجه باشند. از طرفی بیوسنسورهای ‏الکتروشیمیایی کاربرد آسانتری دارند ولی در تشخیص پاتوژن ها عملکرد کافی ندارند. در نهایت ‏برای گسترش کاربرد بیوسنسورها نیاز است تا دقت آنها به همان سطح دقت روشهای متداول ‏یعنیcfu/ml‏ 100-10 برسد. ‏


مطالب مرتبط:
خطوط تولید صنایع غذایی,قطعات یدکی ماشین آلات صنایع غذایی,ماشین های پختانواع دستگاه بسته بندی




دیدگاه ها


اگر تصویر خوانا نیست اینجا کلیک کنید

همزمان با تأیید انتشار دیدگاه من، به من اطلاع داده شود.
* دیدگاه هایی كه حاوي توهين است، منتشر نمی شود.
* لطفا از نوشتن دیدگاه های خود به صورت حروف لاتين (فينگليش) خودداري نماييد.


    محصولات مرتبط

قیمت: 0 ریال
تأمین کننده:

قیمت: 0 ریال
تأمین کننده:

قیمت: 0 ریال
تأمین کننده:

قیمت: 0 ریال
تأمین کننده:

قیمت: 0 ریال
تأمین کننده:

قیمت: 0 ریال
تأمین کننده:

قیمت: 0 ریال
تأمین کننده:

قیمت: 0 ریال
تأمین کننده:

قیمت: 0 ریال
تأمین کننده:

قیمت: 0 ریال
تأمین کننده:

قیمت: 0 ریال
تأمین کننده:

قیمت: 0 ریال
تأمین کننده: