Triplex lateral flow immunoassay for sensitive and simultaneous detection of allergenic proteins from walnut, almond and hazelnut
यह अध्ययन एक प्रमाणित ट्रिप्लेक्स लेटरल फ्लो इम्यूनोएसे प्रस्तुत करता है जो जटिल खाद्य मैट्रिक्स में अखरोट, बादाम और हेज़लनट प्रोटीन का तीव्र, संवेदनशील और एक साथ पता लगाने में सक्षम है, जिससे खाद्य उद्योग में प्रभावी एलरजन लेबलिंग का समर्थन मिलता है।
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दुनिया भर के लाखों लोगों के लिए, एक साधारण भोजन एक छिपे हुए खतरे का कारण बन सकता है। कुकी का एक टुकड़ा या एक घूँट पेय में किसी ऐसे घटक का अंश हो सकता है जिसे उनका प्रतिरक्षा तंत्र एक खतरनाक आक्रमणकारी के रूप में पहचानता है। यह प्रतिक्रिया, जिसे एलर्जी कहा जाता है, हल्की असुविधा से लेकर एनाफिलेक्सिस नामक एक जीवन के लिए खतरा आपात स्थिति तक हो सकती है, जहाँ शरीर की प्रणालियाँ तेजी से बंद होने लगती हैं। सबसे खतरनाक ट्रिगर्स में पेड़ों वाले मेवे (tree nuts) शामिल हैं, जैसे कि बादाम, हेज़लनट और अखरोट। क्योंकि ये मेवे प्रोसेस्ड खाद्य पदार्थों में बहुत आम हैं और अक्सर उन सुविधाओं में उपयोग किए जाते हैं जहाँ कई अलग-अलग उत्पाद बनाए जाते हैं, इसलिए आकस्मिक क्रॉस-कंटैमिनेशन (परस्पर संदूषण) का जोखिम अधिक होता है। उपभोक्ताओं की सुरक्षा के लिए, खाद्य निर्माता सख्त लेबलिंग पर भरोसा करते हैं, लेकिन उन्हें यह सत्यापित करने के लिए भी एक तरीके की आवश्यकता होती है कि उनके उत्पाद वास्तव में इन विशिष्ट मेवों से मुक्त हैं या नहीं, इससे पहले कि वे शेल्फ तक पहुँचें। यहीं पर रैपिड टेस्टिंग (त्वरित परीक्षण) काम आती है, जो पारंपरिक प्रयोगशाला विश्लेषण के लंबे प्रतीक्षा समय के बिना सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए एक त्वरित जांच प्रदान करती है।
ज़रागोज़ा विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों और उनके सहयोगियों ने इस आवश्यकता को पूरा करने के लिए एक नया उपकरण विकसित किया है: एक एकल, पोर्टेबल टेस्ट स्ट्रिप जो एक ही समय में तीन अलग-अलग प्रकार के पेड़ों वाले मेवों का पता लगाने में सक्षम है। यह उपकरण, जिसे मल्टीप्लेक्स लेटरल फ्लो इम्युनोएसे (multipise lateral flow immunoassay) कहा जाता है, काफी हद तक होम प्रेगनेंसी टेस्ट की तरह काम करता है, लेकिन इसे बादाम, हेज़लनट और अखरोट में पाए जाने वाले विशिष्ट प्रोटीन की खोज करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। तीन अलग-अलग परीक्षणों की आवश्यकता के बजाय, जिनमें से प्रत्येक के अपने रसायन और प्रतीक्षा अवधि होती है, यह नया स्ट्रिप एक खाद्य सुरक्षा निरीक्षक को एक एकल नमूने को बफर समाधान में डुबोने और उसे डिवाइस पर रखने की अनुमति देता है। कुछ ही मिनटों के भीतर, स्ट्रिप यह प्रकट कर देती है कि क्या तीनों में से कोई भी मेवा मौजूद है। शोधकर्ताओं ने इस उपकरण का निर्माण एंटीबॉडीज को प्रशिक्षित करके किया है, जो प्रोटीन हैं जो अत्यधिक विशिष्ट तालों की तरह कार्य करते हैं, ताकि वे केवल इन तीन मेवों के प्रोटीन में पाए जाने वाली अद्वितीय चाबियों को पहचान सकें। जब एंटीबॉडीज को अपना मिलान मिलता है, तो वे स्ट्रिप पर एक दृश्य लाल रेखा को सक्रिय करते हैं, जो एक सकारात्मक परिणाम का संकेत देती है।
टीम ने केवल डिवाइस नहीं बनाया; उन्होंने यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह वास्तविक दुनिया में विश्वसनीय रूप से काम करे, इसे कठोर जांच की एक श्रृंखला से गुजारा। उन्होंने स्ट्रिप का फलों, सब्जियों, अनाज, मांस और अन्य बीजों सहित खाद्य पदार्थों की एक विस्तृत श्रृंखला के विरुद्ध परीक्षण किया, ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि यह गलत अलार्म न दे। परिणामों ने दिखाया कि टेस्ट अत्यंत चयनात्मक है; यह केवल लक्षित तीन मेवों के लिए ही चमकता है और बाकी सब को अनदेखा कर देता है, जिसमें पेकन या ब्राजील नट्स जैसे अन्य प्रकार के मेवे भी शामिल हैं, जो रासायनिक रूप से समान लेकिन भिन्न हैं। शोधकर्ताओं ने यह भी जांचा कि डिवाइस कितना संवेदनशील है, यह निर्धारित करते हुए कि यह मेवे के प्रोटीन की कितनी न्यूनतम मात्रा को विश्वसनीय रूप से ढूंढ सकता है। उन्होंने पाया कि स्ट्रिप कच्चे अर्क में एक ग्राम भोजन में एक माइक्रोग्राम बादाम प्रोटीन, एक ग्राम में आधा माइक्रोग्राम अखरोट, और एक ग्राम में दो दशमलव पाँच माइग्राम हेज़लनट का पता लगा सकती है। ये स्तर इतने कम हैं कि वे संदूषण के सूक्ष्म अंशों को भी पकड़ सकते हैं जो एक संवेदनशील उपभोक्ता को नुकसान पहुँचा सकते हैं।
हालाँकि, भोजन शायद ही कभी केवल कच्चे घटक होता है; इसे पकाया, बेक किया और वसा एवं अम्लों के साथ मिलाया जाता है, जो सभी प्रोटीन के व्यवहार को बदल सकते हैं। यह देखने के लिए कि क्या टेस्ट इन परिवर्तनों को संभाल सकता है, टीम ने कुकीज़ बेक कीं जिनमें पिसे हुए बादाम, हेज़लनट और अखरोट की बहुत कम, ज्ञात मात्रा शामिल थी। फिर उन्होंने इन बेक्ड खाद्य पदार्थों को अपने नए स्ट्रिप के साथ टेस्ट किया। ओवन की उच्च गर्मी के बाद भी, जो प्रोटीन की संरचना को बदल सकती है, डिवाइस ने सफलतापूर्वक मेवों की पहचान की। इन बेक्ड कुकीज़ में, स्ट्रिप अभी भी एक ग्राम भोजन में दो माइक्रोग्राम बादाम, एक दशमलव पाँच माइक्रोग्राम अखरोट और बारह माइक्रोग्राम हेज़लनट का पता लगा सकती थी। शोधकर्ताओं ने चॉकलेट ड्रिंक्स, ताज़ा चीज़ और हर्बल लिकर जैसे जटिल तरल और ठोस खाद्य पदार्थों में भी स्ट्रिप का परीक्षण किया, जिससे पुष्टि हुई कि टेस्ट खाद्य पदार्थ की बनावट या अम्लता की परवाह किए बिना सटीक रूप से काम करता है।
कुछ रैपिड टेस्ट की एक सामान्य समस्या यह है कि यदि नमूने में लक्षित पदार्थ की बहुत अधिक मात्रा होती है, तो टेस्ट वास्तव में परिणाम दिखाने में विफल हो सकता है, जिसे 'हुक इफेक्ट' (hook effect) कहा जाता है। शोधकर्ताओं ने मेवे के प्रोटीन की अत्यधिक उच्च सांद्रता वाले नमूनों का परीक्षण करके इसकी जाँच की। उन्होंने पाया कि हालांकि बहुत उच्च स्तरों पर टेस्ट की रेखाएं धुंधली हो गईं, फिर भी डिवाइस सुरक्षा के लिए सबसे महत्वपूर्ण निम्न सांद्रता के लिए विश्वसनीय रहा। विफलता का कारण बनने वाली सांद्रता इतनी उच्च थी कि वे केवल तभी होती जब कोई जानबूझकर मेवों की बड़ी मात्रा को सामग्री के रूप में जोड़ता, जिस स्थिति में उत्पाद को पहले से ही चेतावनी लेबल ले जाना आवश्यक होता। इसका मतलब है कि टेस्ट अपने इच्छित उद्देश्य के लिए सुरक्षित है: आकस्मिक अंशों को खोजना।
अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि यह नया स्ट्रिप खाद्य उद्योग के सुरक्षा टूलकिट में एक शक्तिशाली जुड़ाव है। एक ही बार में तीन प्रमुख एलर्जेन्स का पता लगाने के लिए एक एकल, तेज़ और सस्ती टेस्ट स्ट्रिप प्रदान करके, यह निर्माताओं को अपने उत्पादों के बारे में बेहतर निर्णय लेने में मदद करता है। यदि एक फैक्ट्री को पता है कि कौन से मेवे मौजूद हैं और कितनी मात्रा में हैं, तो वे अधिक जिम्मेदारी से सावधानीपूर्ण लेबलिंग का उपयोग कर सकते हैं, जिससे उन चेतावनियों के अत्यधिक उपयोग से बचा जा सके जो उपभोक्ताओं को भ्रमित कर सकती हैं, जबकि गंभीर एलर्जी वाले लोगों की सुरक्षा भी की जा सकती है। डिवाइस को कच्चे घटकों और तैयार, पके हुए खाद्य पदार्थों दोनों में काम करने के लिए मान्य किया गया है, जो तेजी से जटिल होते खाद्य आपूर्ति में पेड़ों वाले मेवे की एलर्जी के जोखिम को प्रबंधित करने का एक व्यावहारिक तरीका प्रदान करता है।
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