في المختبر نقوم بالرقائق

البروفيسور جلعاد يوسيفون
رصيد الصورة: مختبرات EIT

البروفيسور يشزكيل كاشي
رصيد الصورة: مختبرات EIT

تتم مراقبة تلوث الأغذية في الغالب في مرحلة الإنتاج ، كما هو الحال في المصانع ، باستخدام طرق قد يستغرق التحليل فيها ما يصل إلى أسبوع. المنهجيات القياسية تنطوي على العديد من مضيعة للوقت الخطوات التي تبطئ وقت النتيجة. هذا التأخير في تحديد المنتجات الملوثة يعني أن بعضها يتم طرحه في السوق قبل الأوان واستهلاكه ، مما يشكل خطرًا على سلامة المستهلك. تتجلى مفارقة اختبار الطعام هذه في معدل 50 عملية سحب أسبوعية في جميع أنحاء الاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة.

في محاولة لمكافحة هذا ، طور معهد التخنيون الإسرائيلي للتكنولوجيا تقنية توفر حساسًا وأسرع للكشف عن الملوثات. يعتمد على العديد من تقنيات التركيز
باستخدام تنسيق “lab on a chip”. بصفتها أكبر مجتمع ابتكاري في مجال الأغذية وأكثرها ديناميكية في العالم ، فقد دعمت EIT Food المختبر في مشروع ابتكار رقائق منذ عام 2020. ويدعم المعهد الأوروبي للابتكار والتكنولوجيا (EIT) ، وهو هيئة تابعة للاتحاد الأوروبي. المشروع
يهدف إلى استخدام هذه التكنولوجيا لتطوير منتجات وخدمات سلامة الأغذية التي يمكن أن تقلل بشكل كبير من وقت الكشف. في النهاية ، سيؤدي هذا العمل إلى تحسين سلامة الأغذية وتقليل عمليات سحب المنتجات الغذائية.

ناقش الأستاذان يشيزكيل كاشي وجلعاد يوسيفون ، اللذان يقودان مشروع EIT Food ‘Lab on a Chip’ ، مستقبل اختبار سلامة الأغذية مع Dairy Industries International:

س: ما هي القضية الرئيسية لتحليل تلوث الأغذية في الإنتاج وكيف يساعد Lab on a Chip في التعامل مع ذلك؟

البروفيسور كاشي: بصفتي عالم ميكروبيولوجي ، لدي خبرة في جميع أنواع التنظيم وما هو موجود الآن في السوق. تعتمد معظم الاختبارات الحالية على الاستزراع – حيث يأخذ المرء عينة وينفذ سلسلة من الاختبارات ، مع ظهور النتائج في غضون يوم إلى أسبوعين. إنها مشكلة كبيرة خاصة بالنسبة للمنتجات الغذائية. قد تكون هناك إشارة تحذير بعد يومين من المنتج ، ولكن لا يزال من الممكن استخدام المكونات الملوثة مما يؤدي إلى عمليات الاسترجاع. وهذا يخلق أيضًا تحديات اقتصادية ، مع تكاليف مباشرة لسحب المستهلكين.

كان العالم يبحث عن اختبارات أسرع لسنوات. على مدى السنوات القليلة الماضية ، شهد علم الأحياء الجزيئي ثورة كبيرة في علم الأحياء الدقيقة السريرية ، والتي قد تتيح ، جنبًا إلى جنب مع تقنية المختبر على رقاقة ، إجراء اختبار أسرع. إنه يحدث الآن ، والمستهلك لديه الآن فكرة أفضل عما يحدث بنفسه ، مع اختبار فيروس كورونا.

البروفيسور يوسيفون: إنه مرتبط أيضًا بـ Covid-19 ، مع تأثيره على المستهلك والأثر الاقتصادي. عدد الأشخاص الذين يموتون بسبب تلوث الأغذية يصل إلى أكثر من خمسة أضعاف عدد الأشخاص الذين يموتون بسبب الوباء كل عام. إنها قضية هائلة للصحة العالمية
الصناعة ، وخاصة للأطفال.

س: ما هو العائق الذي كان يحول دون الحصول على أوقات تحليل أقصر في إنتاج الغذاء قبل الآن؟

البروفيسور كاشي: من الصعب إقناع الشركات والهيئات التنظيمية بقبول طرق جديدة لاختبار الملوثات على الطعام. تعتبر المعايير التي كانت مقبولة منذ عقود اتفاقيات يصعب تغييرها. هناك ابتكارات في السوق ، وفي الآونة الأخيرة ، يبدو أن هناك المزيد من الانفتاح على بدائل جديدة وأكثر كفاءة.

يمكن أن تكون الحاجة إلى تحديد عدد قليل فقط من مسببات الأمراض البشرية ووحدة تشكيل مستعمرة واحدة في المنتجات الغذائية مشكلة كبيرة ، ولا يزال الاختبار الأكثر حساسية مطلوبًا.

من أجل الوصول إلى المستوى الذي يمكن فيه اكتشاف تلوث الطعام ، تحتاج البكتيريا إلى النمو ، الأمر الذي يستغرق وقتًا. تتميز التقنية بقدرة إضافية على تركيز البكتيريا للحصول على المزيد
الوقت الحساس والكشف أقصر.

أيضًا ، مثل العديد من التحديات في نظامنا الغذائي ، يعد التعاون بين أصحاب المصلحة عبر نظام الغذاء أمرًا أساسيًا لدفع الابتكار في هذا المجال. يعني تركيز EIT Food على الابتكار المشترك أنه يربط بين الأطراف المعنية لتسريع الابتكار وحل المشكلات في مجال سلامة الأغذية والشفافية ، مما يساعد على تسريع تطوير وتنفيذ تحليل أقصر وقتًا
في إنتاج الغذاء.

س: كيف يمكن تحسين التحليل في مختلف خطوات الإنتاج ، مثل الزراعة والخطوات المختلفة في خط الإنتاج؟

البروفيسور كاشي: بالإضافة إلى مشاريع الابتكار مثل Lab on a Chip لتحسين التحليل نفسه ، فإن التقنيات الأوتوماتيكية الجديدة بما في ذلك IOT والذكاء الاصطناعي وتقنيات الاستشعار عن الطعام تجعل من السهل تتبع الرقمنة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تحسين سلامة الأغذية وكفاءتها واستدامتها ، فضلاً عن المساعدة في زيادة ثقة المستهلك.

يؤدي تتبع المنتجات الغذائية عبر الأنظمة الرقمية إلى إزالة مخاطر الخطأ البشري وتزويد الجهات الفاعلة في مراحل مختلفة من سلسلة القيمة الغذائية بالوصول إلى المعلومات التي تساعدهم على ضمان موثوقية الادعاءات الصحية واستدامة المنتج. يمكن للتتبع الرقمي أن يخفف ويقلل من المخاطر
المرتبطة بسلامة الغذاء والاحتيال الغذائي من خلال تسهيل تتبع مسار المشكلة.

باستخدام تقنيات اختبار الطعام بطريقة رقمية ، يمكن للناس الحصول على صورة واضحة جدًا من جميع خطوات الإنتاج ، بما في ذلك التسلسل على طول خط الإنتاج بأكمله ، مع اختبار رقمي سريع. بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب التقنيات الكلاسيكية الكثير من القوى العاملة ذات الخبرة ، لمعرفة شكلها ، والتحقق من لونها. تم تصميم الاختبار ذو الوقت الأقصر لتجنب الحاجة إلى استخدام مختبرات واسعة النطاق وذوي خبرة عالية ويمكن استخدامه في الموقع.

البروفيسور يوسيفون: نحن نصنع نماذج أولية من مجموعات الكشف هذه ونختبرها بالفعل على المنتجات الغذائية الفعلية التي حصلنا عليها من شركائنا الصناعيين. لقد قمنا بمحاكاة في المختبر في أقرب وقت ممكن ما يمكن أن يحدث في المصنع ، مع العديد من الأنواع المختلفة لعينات الطعام المعالجة. كما نسعى جاهدين لدخول السوق بمجموعة محددة لصناعة الألبان والتي ستتيح تتبع خط الإنتاج بالكامل من البقرة إلى منتجات الجبن النهائية. من المقرر أن ينتهي تعاوننا مع EIT Food في صيف 2022 ، ونأمل أن نقوم بأكبر قدر ممكن بحلول ذلك الوقت.

س. في رأيك ، كيف أثر الوباء على هدف تطوير فترات زمنية أقصر لتحليل الأغذية؟

البروفيسور كاشي: أدى الوباء إلى تسريع معدل الرقمنة في جميع القطاعات بسبب الإغلاق ومتطلبات العزلة وأدى إلى الحاجة إلى نقل الأشياء بسرعة وكفاءة من خلال سلاسل التوريد لضمان الوصول وتحديد مشاكل السلامة بسرعة.

لذلك ، أصبحت الحاجة إلى اكتشاف الاحتيال والتعامل معه بسرعة في سلاسل الإمداد الغذائي أكثر إلحاحًا من أي وقت مضى ، مما أدى إلى تسريع معدل الابتكار في القطاع لمواجهة هذا التحدي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن ما أصبح شائعًا عالميًا هو استخدام الاختبارات السريرية السريعة ، مما يؤدي إلى زيادة الانفتاح على الابتكارات مثل Lab on a Chip. تسبب الوباء في الكثير من المتاعب لمشروعنا من حيث التأخير في البحث والتطوير ونقص التوافر المنتظم للقوى العاملة والمنتجات والمعدات.
ومع ذلك ، كنا لا نزال قادرين على دفع البحث إلى الأمام ، وحتى حققنا اختراقًا لا يمكن التنبؤ به في نهج مهم لتوفير الوقت لتعداد الوجود البكتيري الكلي في عينات الطعام.

س: كم عدد الدول المشاركة؟

بالإضافة إلى معهد التخنيون الإسرائيلي للتكنولوجيا ، يشمل الشركاء المشاركون في هذا المشروع:

• Grupo AN S.Coop (إسبانيا)
• جامعة كوينز بلفاست (المملكة المتحدة)
• مجموعة Maspex (بولندا)
• أنظمة نبض الطاقة (البرتغال)
• EUFIC (بلجيكا)

كانت مرونة ودعم EIT Food ضروريين خلال الأوقات الصعبة للوباء. ساهم تمويل EIT Food أيضًا في الجانب التعليمي للمشروع ، بما في ذلك العديد من الطلاب الذين تعلموا كمشاركين ، حول العلوم وسلامة الغذاء. أخيرًا وليس آخرًا ، شكرًا لجميع شركائنا الأوروبيين الذين جعلوا هذا المشروع ممكنًا.

لمزيد من المعلومات ، يرجى زيارة: eitfood.eu/projects/lab-on-a-chip

المحتوى ذو الصلة

Leave a Comment