מעבדה ממוזערת לאיתור שרידי אנטיביוטיקה בחלב

הבדיקות השגרתיות המבוצעות כיום נמשכות שעות ואינן מסוגלות לאתר את כל סוגי האנטיביוטיקה שבשימוש. מגבלות אלו תוכלנה להיעלם עכשיו בזכות מיני-מעבדה אוטומטית שפותחה בשיתוף שתי אוניברסיטאות במינכן

אף אחד לא מעוניין כי שרידי אנטיביוטיקה יימצאו בחלב שלו. אולם, לעיתים משתמשים בחומרים אנטיביוטיים אפילו ברפתות. הבדיקות השגרתיות המבוצעות כיום נמשכות שעות ואינן מסוגלות לאתר את כל סוגי האנטיביוטיקה שבשימוש. מגבלות אלו תוכלנה להיעלם עכשיו בזכות מיני-מעבדה אוטומטית שפותחה באוניברסיטת מינכן (Technical University Munich) בשיתוף פעולה עם חוקרים מאוניברסיטת לודוויג מקסימיליאן במינכן וחברה מסחרית.

אפילו בחוות המובחרות ביותר, בכללן חוות אורגניות, פרות חולבות עלולות לחלות ולהידרש לטיפול באנטיביוטיקה. מאחר ושרידי תרופות בחלב עלולים להוות סכנה בריאותית, החלב שמקורו בחיות חולות חייב להישמר בנפרד מפס הייצור של החלב הרגיל. בינתיים, האיחוד האירופאי קבע ערכים מרביים לשרידים אלו לשם הגנה על הצרכנים. אולם, השיטה הנוכחית לבדיקת הימצאות חומרי-אנטיביוטיקה בחלב הינה מפרכת ובלתי-שלמה. בכלל תעשיית החלב האירופאית, אובדני תפוקה ותברואה של מוצרי חלב בשל זיהומי אנטיביוטיקה בחלב מסתכמים ביותר ממאתיים מיליוני אירו לשנה.

מחלבות מנסות למנוע את הסיכון הבריאותי באמצעות מדגמים מזדמנים. כל דגימת חלב המעכבת גדילה של חיידק ייחודי עוברת לבדיקה מקיפה ומעמיקה יותר. החיסרון העיקרי בשיטה זו טמון בעובדות כי היא נמשכת שעות והינה יקרה יחסית. אם לא מאתרים את שרידי האנטיביוטיקה בחלב מוקדם ככל האפשר התוצאה הינה הפסדים רבים בשל אובדן ייצור ועלויות הסילוק, הפסדים העלולים להביא אפילו לפשיטת רגל של המחלבה עצמה. בשל סיבות אלו, תעשיית החלב מחפשת תדיר דרך מהירה ופשוטה לאיתור אמין של נוכחות כל סוגי האנטיביוטיקה המשמשים לטיפול בעדרים חולבים.

עם יעד זה באמתחתם, מדענים מהמחלקה לכימיה אנליטית באוניברסיטת TUM ומדענים מהמחלקה לגהות וטכנולוגיה באוניברסיטת LMU פיתחו שבב זכוכית ויחידת בדיקה המסוגלים לאתר נוכחות של אחד או יותר מארבעה עשר סוגי האנטיביוטיקה החשובים ביותר באופן אמין ובו-זמנית. לשם כך, המדענים השתמשו במה שידוע כתגובת נוגדן/אנטיגן – לוח זכוכית מסומן עם נקודות האנטיביוטיקה; התקן זה ידוע בשם מיקרו-מערך. בשלב הבא הם מוסיפים נוגדנים לדגימת החלב הנקשרים באופן בררני אל סוגי האנטיביוטיקה השונים. אם אכן נמצא סוג האנטיביוטיקה המסוים, רוב הנוגדנים ייקשרו אליו, בהתאם לריכוזו. יתר הנוגדנים ייקשרו לאנטיביוטיקה המתאימה המעוגנת לשבב הזכוכית.

באמצעות תגובת chemoluminescence (ייצור אור בטמפרטורות נמוכות), כמו זו המשמשת לאיתור דם בבדיקות מז”פ, הנקודות המכילות את הכמות הגבוהה ביותר של הנוגדנים המתאימים קורנות באופן העצמתי ביותר. אם בדגימת החלב יש אנטיביוטיקה, קרינת הנקודה תפחת בהתאמה, מאחר והנוגדנים נקשרו כבר. עוצמת ההארה נמדדת בעזרת מצלמה אלקטרונית, המאפשרת קבלה אמינה של כמות האנטיביוטיקה בחלב.

בעזרת שיתוף פעולה עם חברה מסחרית גרמנית (gwk Praezisionstechnik GmbH), המדענים פיתחו מיני-מעבדה אוטומטית לחלוטין, אשר יחד עם מיקרו-המערך, מאפשרת קביעה מדויקת באם נעשתה חריגה מהסף המרבי המותר בחלב גולמי בלתי-מפוסטר. “סוגים אלו של מיקרו-מערכים נמצאים שנים רבות בשימוש בתחום הרפואי ובמעבדות מחקר,” מסביר ד”ר Michael Seidel, מהמחלקה לכימיה אנליטית באוניברסיטת TUM. “שבב חלב זה מהווה את מערכת הבדיקה האוטומטית לחלוטין המיישמת לראשונה בעולם את השיטה עבור דגימות חלב.” נדרשות רק שש דקות לשם קבלת התוצאה. וכל מיקרו-מערך ניתן לשימוש חוזר של עד חמישים פעמים. תכונות אלו הופכות את המערכת למהירה והזולה ביותר מסוגה בעולם.

המדענים מלאי תקווה שמערכת הבדיקה תסייע למנוע אובדני ייצור ואת העלויות הגבוהות לסילוק חלב פגום. “לא רק שיותר ממאה אלפי עסקים לייצור מוצרי חלב וליותר משלושים ושישה אלפי אנשים המועסקים בתעשיית החלב ייהנו מהפיתוח שלנו, אלא שגם כל הצרכנים ייהנו מרמה בריאותית טובה יותר של מוצרי חלב, מסביר אחד מהחוקרים.

החוקרים מתכננים להשיק את מערכת החישה החדשנית שלהם לקראת תום השנה הנוכחית.

הידיעה על המחקר
קישורית לתמונות נוספות