Ο έλεγχος της ποιότητας και της ασφάλειας των τροφίμων είναι μείζονος σημασίας τόσο για τη βιομηχανία τροφίμων όσο και για τους παραγωγούς και τους καταναλωτές. Σε ορισμένα τρόφιμα, όπως το γάλα, είναι αναγκαίος ο έλεγχος τόσο της πρώτης ύλης όσο και των επεξεργασμένων προϊόντων για επιβλαβείς ουσίες όσο το δυνατόν ταχύτερα. Τέτοιοι έλεγχοι αφορούν την ανίχνευση της αφλατοξίνης Μ1 (AFM1), καθώς και παθογόνων βακτηρίων μεταξύ των οποίων η Salmonella spp., η Escherichia Coli O157:H7, ο Staphylococcus aureus, ο Bacillus cereus και η Listeria monocytogenes. Η AFM1 είναι μία από τις πιο καρκινογόνες και τοξικές αφλατοξίνες που παράγονται από μύκητες και γι’ αυτό το λόγο η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει θέσπισει αυστηρα ανώτερα επιτρεπτά όρια για την AFM1 στα τρόφιμα. Αντίστοιχοι όρια έχουν θεσπιστεί και για την ανίχνευση μικροοργανισμών στα τρόφιμα για τους οποίους σε πολλές περιπτώσεις απαγορεύεται πλήρως η παρουσία λόγω της σοβαρότητας των προβλημάτων που μπορούν να προκαλέσουν στην ανθρώπινη υγεία. Η ανίχνευση των διάφορων επιβλαβών ουσιών στα τρόφιμα πραγματοποιείται με αναλυτικές μεθόδους που χαρακτηρίζονται από υψηλή ευαισθησία και ακρίβεια ωστόσο είναι αρκετά χρονοβόρες, απαιτούν ακριβό εξοπλισμό και δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για αναλύσεις πεδίου. Για το λόγο αυτό, έχει διερευνηθεί ως εναλλακτική λύση η χρήση ανοσοαοσθητήρων, και ιδιαίτερα οπτικών ανοδοαισθητήρων ως μεθόδων ανάλυσης που θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν τις υπάρχουσες μεθοδολογίες. Οι οπτικοί ανοσοαισθητήρες χωρίζονται σε δύο κατηγορίες, εκείνους που απαιτούν τη χρήση ιχνηθετών για την ανίχνευση της προς μέτρησης ουσίας και εκείνους που δεν απαιτούν. Μία τέτοια κατηγορία ανοσοαισθητήρων είναι εκείνοι που βασίζονται σε συμβολομετρία Mach-Zehnder. Στο πλαίσιο αυτό, το έργο στοχεύει στην ανάπτυξη οπτικών ανοσοαισθητήρων για ανίχνευση επιβλαβών παραγόντων (π.χ. μυκοτοξίνες, βακτήρια) σε τρόφιμα. Συγκεκριμένα, αναπτύσσεται μία εμβαπτιζόμενη φωτονική ψηφίδα στην οποία υλοποιούνται δύο συμβολόμετρα, το ένα εκ των οποίων θα είναι το συμβολόμετρο αναφοράς. Ο αισθητήριος βραχίονας του συμβολομέτρου αναφοράς θα είναι επιστρωμένος με αδρανή πρωτεΐνη, ενώ ο αισθητήριος βραχίονας του άλλου συμβολομέτρου θα τροποποιηθεί με την εκάστοτε τοξίνη ή μικροοργανισμό για τον προσδιορισμό των επιμολυντών αυτών σε γάλα, ακολουθώντας ανταγωνιστικού τύπου ανοσοανάλυση. Η ψηφίδα φέρει ολοκληρωμένα τα συμβολόμετρα Mach-Zehnder αλλά η οπτική ζεύξη και καταγραφή του σήματος πραγματοποιούνται μέσω μιας οπτικής δίκλωνης ίνας που συνδέει την είσοδο της ψηφίδας με μία πηγή λευκού φωτός και την έξοδο της με ένα ψηφιακό φασματικό αναλυτή. Για την ανάλυση, η ψηφίδα θα βυθίζεται σε διάλυμα που θα περιέχει το δείγμα και τα ειδικά αντισώματα έναντι του εκάστοτε αναλυτή χωρίς να απαιτούνται μικρορευστομηχανικές κυψελίδες. Η εργασία πραγματοποιείται στο πλαίσιο της εκτέλεσης του έργου FOODSENS (Τ2ΕΔΚ-01934) και αποτελεί το θέμα της διδακτορικής διατριβής της κ. Δήμητρα Κούρτη. Το πειραματικό μέρος της εργασίας θα πραγματοποιηθεί στο Εργαστήριο Ανοσοαναλύσεων-Ανοσοαισθητήρων του ΙΠΡΕΤΕΑ σε συνεργασία με τον Τομέα Μικροηλεκτρονικής του Ινστιτούτου Νανοεπιστήμης & Νανοτεχνολογίας του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» και το Τμήμα Χημείας του Πανεπιστημίου Αθηνών (Καθ. Α. Οικονόμου).
