U ne tako dalekoj budućnosti, korisnici će moći na licu mesta da testiraju proizvode na teške metale, pesticide i GMO, sa svojim smart telefonima.
Svako ljudsko biće, bilo gde na svetu da živi, u današnje doba sadrži najmanje sedam stotina (700) otrovnih materija u sebi, uključujući pesticide, pthalate, benzene, parabene, ksilene i mnoge druge kancerogeno i endokrino štetne supstance. Svakodnevno smo bombardovani astronomski nivoom otrova, od strane hemijskih terorista, a u ime prehrambene industrije. Šta više, mnogi od ovih otrova utiču na plodnost, pogotovo za sledeče generacije.
Vreme je da ljudi tačno znaju šta unose u sebe, a tehnologija može da pomogne. Istraživači Univerziteta Ilinois razvijaju aplikaciju koja će uz pomoć kamere telefona i procesorske snage kao biosenzorom moći da otkrije toksine, proteine, bakterije, viruse i druge molekule.
“Mi smo zainteresovani za biodetekciju koja može da se primenjuje van laboratorije”, rekao je vođa tima Brajan Kaningem, profesor elektrotehnike, računarstva i bioinženjeringa u Ilinoisu.
“Pametni telefoni prave veliki uticaj na naše društvo – način na koji dobijamo informacije, način na koji komuniciramo… oni imaju zaista moćne mogućnosti. Mnoga medicinska stanja mogu biti praćena veoma jeftino i neinvazivnim metodama koristiti mobilne platforme poput telefona. Telefoni novih generacija mogu da otkriju molekularne stvari, kao što su bolesti, patogeni biomarkeri ili DNK, analize koje se trenutno vrše samo u velikim dijagnostičkim laboratorijama uz puno troškova i velikim utroškom krvi.”
“Moderna biološka istraživanja omogućuju produženje laboratorijskih uređaja na malim kompjuterskim čipovima koji mogu otkriti biološke informacije u DNK”, rekao je biotehnološki specijalista dr Marek Banaszevski. “Bioinformatički algoritmi u okviru ovog programa pomoćiće identifikaciju transgena, promotera i drugih funkcionalnih elemenata DNK, čineći genetski modifikovane organizme otkrivene na licu mesta i u realnom vremenu, bez transporta u laboratoriju.”
“Klinasta kolevka” (wedge-shaped cradle) koju je kreirao Cunninghamov tim sadrži niz optičkih komponenti (sočiva i filtere), koji se mogu naći u mnogo većim i skupljim laboratorijskim uređajima. “Kolevka” drži kameru telefona u skladu sa optičkim komponentama.
U srcu je biosenzor, fotonski kristal. Fotonski kristal je kao ogledalo koje odražava samo jednu talasnu dužinu svetlosti, dok je ostatak spektra prolazi. Kada bilo šta biološko prođe kroz fotonski kristal – poput proteina, ćelija, patogena ili DNK – reflektovaće boje specifične talasne dužine.
Ceo test traje samo nekoliko minuta, aplikacija vodi korisnika kroz proces korak po korak. Iako ”kolevka” ima vrednost optičkih komponentiod 2000$, radi posao kao i spektrofotometri u laboratoriji vredni i više od 50000$.
U članku objavljenom u časopisu “laboratoriju na čipu” (Lab on a Chip), ekipa je demonstrirala prikaz imunog sistema proteina, ali ovaj ogled se može pripremiti za svaku vrstu biološkog molekula ili ćelije. Istraživači rade na poboljšanju procesa proizvodnje za iPhone ”kolevke” i rade na podršci za Android telefone. Oni se nadaju da će takve ”kolevke” biti več sledeće godine dostupne.
Pored toga, Cunninghamov tim radi na bioosetljivim testovima za otkrivanje toksina u kukuruzu i soju i za otkrivanje patogena u hrani i vodi.
Istraživači sa Fraunhofer istraživačke ustanove za modularne tehnologije Solid State EMFT u Regenzburgu su takođe projektovali genijalna rešenja za otkrivanje otrova – rukavicu koja prepoznaje toksične supstance prisutne u okolnom vazduhu.
Zaštitna rukavica je opremljena senzorskim materijalima i ukazuje na prisustvo toksičnih supstanci promenom boje. U tom smislu, naučnici su prilagodili materijale za odgovarajuće analite. Promena boje – od bezbojane (netoksične supstance) u plavu (toksična supstanca).
Ostali ručni uređaji koji su trenutno u razvoju su prenosni Chemiluminescence detektori, koji na osnovu enzimski katalizovanih reakcija emituju svetlost. Uređaji koji detektuju nukleinske kiseline, biotin koji je u vezi sa DNK pružaju mogućnost za “chemiluminescent” detekciju (hemijsku detekciju uz pomoć svetlosti). Neradioaktivna DNK detekcija će biti u stanju da lako identifikuje jedan gen kod transgenih biljaka što će ovu metodu činiti pogodnom za detekciju GMO.