Uprawom rolniczym stale towarzyszy walka z mikroorganizmami, które wykryć można wyłącznie w specjalistycznym laboratorium. Często stosuje się środki chemiczne na wszelki wypadek, by uniknąć problemów z uprawami. Rewolucji może dokonać urządzenie Lab-on-chip, czyli małe, przenośne laboratorium.
Lab-on-chip to ściśnięcie na bardzo małej powierzchni urządzenia elektronicznego całego genetycznego laboratorium. To technologia rewolucyjna, która zupełnie zmieni świat analiz genetycznych. Żeby dzisiaj zrobić taką analizę, trzeba próbki przesyłać do laboratorium i czekać 2–4 tygodnie na wynik. Urządzenie, które budujemy, taką analizę wykona w kilkanaście minut, ponadto będzie mogło być obsługiwane przez kogoś, kto nie jest biotechnologiem albo laborantem – podkreśla w rozmowie z agencją informacyjną Newseria Innowacje dr inż. Adam Kuzdraliński, prezes zarządu Nexbio.
Z badań EFSA (European Food Safety Authority) wynika, że 53,6 proc. z 83 tys. próbek żywności przebadanych na potrzeby rocznego raportu, jest wolne od pozostałości pestycydów, 43,3 proc. zawiera je w śladowych ilościach, mieszczących się w przepisach prawa. Często rolnicy już w początkowej fazie wzrostu roślin stosują kilka rodzajów silnych pestycydów tak, żeby zwalczyć ewentualne zagrożenia już w zarodku. W zdiagnozowaniu problemów, które dotyczą upraw, ma pomóc urządzenie, nad którym pracuje Nexbio.
Nasze urządzenie będzie umożliwiało stawianie diagnozy np. pięć miesięcy przed tym, gdy wystąpi choroba. Rolnik będzie już wtedy wiedział, że dany mikroorganizm jest na polu, w związku z czym będzie mógł zastosować zupełnie inną dawkę środka, np. cztery razy niższą. Będzie mógł wziąć pod uwagę środek o bardzo wąskim spektrum działania, który nie szkodzi tak bardzo albo w ogóle nie szkodzi pożytecznym mikroorganizmom, owadom, a także ludziom. To całkowita rewolucja – przekonuje dr inż. Adam Kuzdraliński.
Dzięki czułości na poziomie urządzeń stosowanych w kryminalistyce, Lab-on-chip będzie wykrywać pojedyncze mikroorganizmy, a nawet ich śladowe ilości. Obecnie firma wykonuje takie analizy dla rolników, którzy przysyłają próbki, a badanie trwa od kilku dni do dwóch tygodni. Urządzenie, które opracowuje Nexbio, ma to robić w znacznie krótszym czasie.
Badanie opiera się na analizie DNA. Projektujemy specjalne odcinki DNA, które mają za zadanie wykrywać tylko ten mikroorganizm, a nie inny, w praktyce rolnik dostaje listę mikroorganizmów, które atakują np. pszenicę albo jabłonie, będzie wiedzieć, że spośród 30 mikroorganizmów niebezpiecznych, ma np. już 4–5. Dostanie dokładny obraz tego, co się dzieje w danym momencie w sadzie, na polu czy na plantacji – tłumaczy prezes zarządu Nexbio.
Działanie przenośnego laboratorium będzie się opierało na wymiennych kartridżach, odpowiednich do danego rodzaju uprawy. Do takiego kartridża wsadzana będzie próbka, następnie należy umieścić go w urządzeniu i po kilku minutach znany będzie wynik analizy. Kartridże będą sprzedawane osobno, jednak ich koszt ma być symboliczny.
Chemia połączona z elektroniką będzie działała na zasadzie kartridżów, tak jak w drukarce. Specjalny kartridż trzeba będzie umieszczać w urządzeniu, jeśli będzie to pszenica, wtedy takie urządzenie będzie mogło robić analizę pod pszenicę. To samo urządzenie z kartridżem np. na buraki cukrowe, będzie mogło robić analizę pod buraki cukrowe, nie trzeba będzie kupować nowego urządzenia. Chcemy, aby kartridże kosztowały dosłownie grosze – wskazuje dr inż. Adam Kuzdraliński.
Prezes zarządu Nexbio podkreśla, że nowe urządzenie ma być dostępne dla zwykłych rolników i mieć szanse na powszechne stosowanie. Jego cena powinna oscylować w granicach 1500–2000 złotych. Dla porównania, obecnie analizy wykonywane w laboratorium firmy jednej próbki na obecność 16 patogenów to koszt ok. 600–900 zł netto w zależności od zakresu analiz, podstawy, liści, czy kłosa. Bardzo zależy nam na tym, żeby urządzenie kosztowało tyle, ile średniej klasy smartfon – przekonuje.
Lab-on-chip obecnie przechodzi proces walidacji. Jego pojawienie się na rynku to kwestia ok. dwóch lat.
