Европейские учёные разработали миниатюрный картридж, который упрощает и удешевляет поиск скрытых аллергенов в продуктах питания. Технология основана на анализе ДНК и может стать более практичной альтернативой существующим коммерческим наборам, особенно в условиях автоматизированных производств.
Для людей с пищевой аллергией опасность часто представляют следовые количества веществ, например, кунжутной муки, попавшей с одной производственной линии на другую. Производители используют ДНК-анализ, чтобы выявлять такие риски. В отличие от белков, ДНК устойчива к термической обработке – выпеканию или обжарке – и позволяет точно идентифицировать источник аллергена. Однако извлекать чистую ДНК из сложных продуктов, содержащих жиры, сахара и другие примеси, сложно и дорого.
Исследователи из Португалии, Испании и Германии под руководством Карлы Тейшейры из Международной иберийской нанотехнологической лаборатории создали прототип устройства, которое решает эту проблему. В основе картриджа – пористое стекло с контролируемым размером пор, которое эффективно связывает ДНК. При этом учёные разработали протокол, который не требует применения жёстких химических реагентов, что упрощает процесс и делает его более безопасным.
В ходе испытаний новый картридж сравнили с одним из коммерческих наборов. Хотя разработка позволила извлечь меньший абсолютный объём ДНК, полученный материал оказался достаточно чистым для последующего анализа методом ПЦР. Исследователи подчёркивают, что для точного обнаружения аллергена важна не столько масса извлечённой ДНК, сколько её пригодность к амплификации, то есть к многократному копированию для детекции.
Эффективность технологии проверили в трёх сценариях. Устройство успешно выявило ДНК кунжута в сырых семенах и в сложных пекарских смесях голландской компании Sonneveld, которые содержат много жиров и сахаров. Кроме того, картридж подтвердил наличие следов аллергена на образцах из нержавеющей стали, имитирующих производственное оборудование. Это доказывает, что метод подходит для контроля перекрёстного загрязнения на заводах – одного из главных путей попадания немаркированных аллергенов в пищу.
Компактный размер и упрощённый химический процесс делают картридж удобным для интеграции в автоматизированные системы и роботизированные платформы. Это позволит пищевым предприятиям ускорить проверку сырья и оборудования, снизить затраты и сократить риск ошибок. Работа велась в рамках проекта TITAN, который финансирует программа ЕС «Горизонт Европа».
Разработка особенно актуальна на фоне ужесточения мировых требований к маркировке продуктов. Так, в США с 2023 года производители обязаны указывать наличие кунжута на упаковке. Хотя прототип ещё требует дополнительной проверки на других видах аллергенов и продуктов, он открывает путь к более доступному и быстрому тестированию в пищевой промышленности.