طور باحثون تقنية جديدة لاكتشاف التلوث الكيميائي والمواد الكيميائية السامة بشكل فوري، سواء في الأطعمة والمشروبات أو التربة والأحياء المائية، ما قد يمثل نقلة نوعية في اختبارات الصحة والسلامة الروتينية عبر مجموعة من الصناعات والقطاعات، وفقًا لمجلة "هوليرود" الاسكتلندية.

وقالت المجلة، يعمل باحثون من كوت ديفوار على تطوير تقنية هي الأولى من نوعها لمراقبة المواد الكيميائية السامة المستخدمة في الهندسة الحيوية، والتي يمكن أن تحول اختبارات الصحة والسلامة الروتينية عبر مجموعة من الصناعات.

وابتكر خبراء من كلية العلوم البيولوجية بجامعة إدنبرة، بتمويل من مركز ابتكار التكنولوجيا الحيوية الصناعية، تقنية بحجم بطاقة SIM يمكن استخدامها في قطاعات مثل تصنيع الأطعمة والمشروبات، ومراقبة المياه، وتطوير المستحضرات الصيدلانية، الزراعة وتربية الأحياء المائية للكشف عن التلوث في السوائل.

وسيسمح التطوير الجديد للفرق باختبار الملوثات الأجنبية عن بُعد مع توفير قراءات في الوقت الفعلي على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع باستخدام كائن دقيق طبيعي يسبب تفاعلًا عند العثور على مواد كيميائية معينة.

ومن المحتمل أن تكون خطوة كبيرة إلى الأمام في اختبار التلوث الكيميائي، حيث تتضمن أفضل الممارسات الحالية أخذ عينة سائلة يدويًا وإرسالها بعيدًا عن الاختبارات المعملية، وعادة ما يتم ذلك بشكل غير متكرر، مما يعني أن المشاكل يمكن أن تكون ناجمة عن مشاكل مثل الأكسجين الزائد، أو التعرض لظروف قاسية، أو التلوث المتبادل أثناء عمليات الإنتاج التي يمكن أن يتم اكتشافها لبعض الوقت.

وكشفت البيانات الأخيرة الصادرة عن المياه الاسكتلندية، أن مياه الصرف الصحي فاضت مباشرة في أنهار اسكتلندا ومجاري المياه الأخرى أكثر من 14000 مرة العام الماضي - وهي أعلى نسبة منذ بدء التسجيلات، في هذا السياق يمكن استخدام جهاز الاستشعار البيولوجي الجديد لتحديد ما إذا كانت المياه آمنة على الفور.

وقال الدكتور جيمس فليلين ، باحث مشارك ورئيس فريق تسويق أجهزة الاستشعار الحيوية في جامعة إدنبرة: "تعتمد العديد من الصناعات على فحوصات الصحة والسلامة والجودة الروتينية للتأكد من أن المنتجات التي يصنعونها مناسبة للغرض، فإن العملية الحالية لاكتشاف الملوثات المحتملة يمكن أن تكون معقدة ومكلفة وبطيئة، وبدلًا من إرسال عينات للاختبار المعملي، قمنا بتطوير جهاز استشعار حيوي فريد يجمع بين علم الأحياء والهندسة الكهربائية للمساعدة في اكتشاف المشكلات المحتملة للتلوث الكيميائي في السوائل عند نقطة الاستخدام وفي الوقت الفعلي".

وأضاف:"يمكن تطبيق التكنولوجيا على مجموعة من الإعدادات والقطاعات، من التحقق مما إذا كانت مياه الشرب آمنة إلى مراقبة عمليات التخمير في صناعة المشروبات، لدينا دليل على أن مفهوم الهندسة الحيوية والمستشعر الحيوي يعمل، والمرحلة التالية هي تحسين المعدات بحيث تكون مقاومة للماء ويمكنها تحمل مجموعة من ظروف التشغيل، مثل التغيرات في درجات الحرارة ".

وأضافت ليز فليتشر ، مديرة مشاركة الأعمال في الدراسة: "هذا المشروع هو مثال رائع لكيفية تطبيق الهندسة الحيوية على مجموعة من قضايا الحياة الواقعية، ولا تختلط السوائل والكهرباء جيدًا في العادة، ولكن في هذه الحالة ، تعملان معًا كمستشعرات لتوفير إشارة مبكرة لمشكلات التلوث المحتملة، مما يسمح للشركات بالتدخل أو اتخاذ تدابير وقائية، وأنه لأمر رائع أن ندعم الأبحاث في المراحل المبكرة والأفكار التجارية الجديدة ذات الإمكانات المثيرة ".