science >> Wetenschap >  >> Chemie

Een stap in de richting van een gevoelige en snelle glutendetectie

Krediet:American Chemical Society

Voor mensen met coeliakie en glutenovergevoeligheden, het aantal voedingsopties in de winkels groeit. Maar de huidige tests voor gluten vinden niet alle stoffen in voedingsmiddelen, wat ertoe leidt dat sommige producten het label "glutenvrij" krijgen terwijl ze dat echt niet zijn. Nu rapporteren onderzoekers in ACS-sensoren zeggen dat ze een snelle glutendetector hebben ontwikkeld die het potentieel heeft om verschillende bronnen van gluten te detecteren en te kwantificeren dan die momenteel op de markt zijn.

Gluten is een reeks eiwitten die voorkomen in planten zoals tarwe, gerst en haver. De enzymgekoppelde immunosorbenttest (ELISA) is de gouden standaard voor het meten van de niveaus van deze eiwitten in voedingsmiddelen. Maar deze test is inconsistent, verschilt per fabrikant en kan valse negatieven opleveren, wat kan leiden tot gezondheidsproblemen voor degenen die gevoelig zijn. Ook, er is een andere ELISA nodig voor een optimale detectie van elk type gluten:gerst, tarwe of haver, aangezien sommige mensen gevoelig kunnen zijn voor eiwitten van de ene bron, maar niet voor de andere. Door deze beperkingen, wetenschappers zijn op zoek naar alternatieve methoden, zoals op DNA gebaseerde sensoren en massaspectrometrie, om deze test te doen. Op DNA gebaseerde sensoren geven het glutengehalte niet nauwkeurig weer, en massaspectrometrie, hoewel nauwkeurig en gevoelig, is kostbaar en vereist technische expertise. Dus, Kevin D. Dorfman, Scott P. White en C. Daniel Frisbie wilden een uitgebreidere detector ontwerpen.

De onderzoekers ontwikkelden een immunologische test op basis van floating gate-transistors. Hun test is in een apparaat dat kleine microkanaaltjes bevat waar een monster doorheen kan gaan. Als een monster gluten bevat, de stof kan binden aan een van de drie afvangmiddelen, die antilichamen of een op DNA gebaseerd aptamer kunnen zijn, die specifiek vastgrijpen aan gluten-eiwitten uit bepaalde bronnen. Deze binding veroorzaakt een verschuiving in de spanningsaflezing van de transistor en kan een chemische vingerafdruk opleveren die onderzoekers vertelt of het gluten van gerst of tarwe was, bijvoorbeeld. In vergelijking met ELISA, de nieuw ontwikkelde sensor produceerde 45 minuten sneller resultaten door minder verwerkingsstappen en geautomatiseerde monstername. Net als bij ELISA, de detectoren konden minder dan 20 delen per miljoen gluten detecteren, dat is de door de Amerikaanse Food and Drug Administration toegewezen maximumlimiet voor een "glutenvrije" aanduiding.