بخشی از مقاله
چکیده
امروزه بهداشت و سلامت غذا از مهمترین مسائل مربوط به جوامع انسانی بوده و کنترل دقیق میکروبی مواد غذایی در مراحل مختلف، تا زمان رسیدن به دست مصرف کننده، از اهمیت بسیاری برخوردار است. با توجه به حضور گسترده میکروارگانیسمها در محیط، ضرورت وجود ابزارهای کنترل کیفیت مواد غذایی بسیار زیاد میباشد. ابزارهای مذکور باید علاوه بر سهولت و کم هزینه بودن، کارایی بالا داشته و در مدت زمان کوتاه و بطور اختصاصی ، میکروب هدف را ردیابی نمایند.
با توجه به اینکه روشهای مرسوم مانند PCR، الایزا و روشهای کشت میکروبی، باوجود نتایج مناسب در ردیابی میکروبها، هزینهی بالا داشته و باید در فضای مناسب آزمایشگاهی و توسط متخصصین انجام شوند، و اینکه قادر به ایجاد چنین بستری نمیباشند، بنابراین امروزه حسگرهایی توسعه یافتهاند که میتوانند مسائل مذکور را مرتفع نمایند. زیستحسگرهای الکتروشیمیایی، نمونههای بارز این سیستمها میباشند که در طراحی آنها از لیگاندهایی مانند آنتیبادیها و آپتامرها استفاده میشود و از این طریق خواص یادشده را در شناسایی میکروبهای بیماریزا بدست میآورند. از آنجا که آنتیبادیها به تغییرات فیزیکی و شیمیایی محیط و نیز آنزیمها حساس هستند، آپتامرها از این حیث بیشتر مورد توجه میباشند.
مقدمه
بطور کلی میتوان ادعا کرد که میکروبها همه جا در اطراف ما انسانها وجود دارند. اگرچه بسیاری از باکتریها بیضرر هستند، اما تعدادی از آنها بیماریهای مختلفی ایجاد میکنند که این عوارض میتوانند از شدت کم تا مرگ میزبان متفاوت باشند. از بین میکروبهای غذایی بیماریزا، سالمونلا، لیستریا مونوسیتوژنز و انتروهموراژیک اشریشیا کلای همه ساله عامل بیماری میلیونها نفر در سراسر دنیا میباشند.
اشریشیا کلای، استافیلوکوکوس اورئوس و سودوموناس ایروژینوزا نیز از عوامل مهم در عفونتهای بیمارستانی هستند
برای مقابله با اثر باکتریهای مذکور و نیز سایر باکتریهای دخیل در بیماریزایی انسان از طریق غذای آلوده، شناسایی سریع این عوامل در نمونههای غذایی بسیار ضروری میباشد؛ بطوریکه میتوان ادعا کرد که با در اختیار داشتن روشهای دقیق و سریع شناسایی میکروبی، اطمینان از سلامت مواد غذایی تولید شده در کارخانهها حاصل می-گردد و با بکارگیری بسته بندی مناسب، غذای سالم و بدون آلودگی میکروبی به دست مصرف کننده میرسد.
امروزه ردیابی باکتریها هنوز هم، عمدتا با تکیه بر روشهای کلاسیک میکروبیولوژی صورت میگیرد. اگرچه این تکنیکها برای تایید میکروبی کارا هستند، اما انجام آنها سخت، وقتگیر، هزینهبر، و نیازمند تجهیزات و فضای مناسب جهت کار میباشد
این روشها شامل کشت و شمارش کلنی، برهمکنش آنتیژن و آنتیبادی، و تکنیک PCR میباشد. با وجود محاسنی که این روشها دارند، زمان انجام تست و نیز نیاز به غنیسازی اولیه مخصوصا در حالتیکه تعداد میکروب در نمونه غذایی کم است، بکارگیری این روشها را محدود میکندبدین منظور، روشهایی توسعه یافتهاند که درواقع زیستحسگرهای مختلفی هستند که با وجود سادهتر بودن، از دقت و حساسیت مناسبی نیز برخوردار میباشند.
زیستحسگر، یک وسیلهی آنالیزی میباشد که یک پاسخ بیولوژیک را به سیگنال قابل اندازهگیری تبدیل میکند. بطور کلی حسگرهای زیستی شامل سه بخش میباشند؛ الف - یک لیگاند، که بر روی حسگر تثبیت شده و یک گونهی هدف را از طریق برهمکنش با آن تشخیص میدهد. پیداست که برهمکنش این عامل با گونهی هدف باید حساسیت و دقت بالا داشته و نیز اختصاصی گونهی هدف باشد و مواد دیگر موجود در محیط، قادر به ایجاد پاسخ مثبت با آن نباشند. ب - مبدل، که برهمکنش بیولوژیکی در سطح آن به سیگنال فیزیکی کمی مانند الکتریکی، نوری، رنگسنجی و ... تبدیل میگردد. ج - آشکارساز، که تقویت و آنالیز سیگنال ایجاد شده را انجام میدهد
زیست حسگرهای الکتروشیمیایی
اگر مبدل حسگر، یک الکترود - صرف نظر از نوع آن - باشد که سیگنال الکتروشیمیایی مانند تغییر در جریان یا پتانسیل ایجاد کند، این سیستم را زیستحسگر الکتروشیمیایی مینامند. زیستحسگرهای الکتروشیمیایی به دلیل سرعت تشخیص زیاد، حد تشخیص پائین - LOD - ، قیمت پائین، سادگی، حساسیت و قابلیت اختصاصی بودن بالا، مورد توجه بسیاری از پژوهشگران میباشند و قابلیت-های یادشده محققین را بر آن داشته است که برای بسیاری از میکروبها و حتی متابولیتهای آنها در نمونههای غذایی مختلف، حسگرهای الکتروشیمیایی خاص آنها را طراحی نمایند.
