Yerinde aflatoksin tespiti için pre-analitik taşınabilir okuyucu tasarlanması

Aflatoksinler, dünya çapında tüketicileri ve çiftçileri etkileyen önemli olumsuz sağlık ve ekonomik sorunlardan sorumlu oldukları için küresel bir halk sağlığı problemidir. Aspergillus cinsine ait mantar türleri tarafından üretilen aflatoksinler, gıda ve tarım ürünlerini rutin olarak kirleten toksik, mutajenik ve kanserojen bir grup mantar metabolitidir. Kimyasal ve yapısal özelliklerinden yararlanılarak, gıdalardaki aflatoksin varlığını tespit etmek ve ölçmek için araçlar tasarlanmıştır. Aflatoksin 365nm dalga boyundaki UV-A ışığı altında verdikleri tepkiye 2 kategoriye ayrılır. Bunlar, mavi floresan aşıma B1 ve B2, yeşil floresan ışıma ise G1 ve G2 olarak sınıflandırılmıştır [2]. Kontaminasyon tespiti için hızlı bir yöntem olarak kullanılmaktadır. Litaretürde hiperspektral, QCM tabanlı sistemler, makina öğrenmesi gibi metotlar yaygın olarak araştırılmaktadır. Floresans ve FTIR spektrostroskopisi aflatoksin tespiti için kullanılan metotlardır. İlerleyen teknolojik gelişmeler ile, kullanımı kolay, hızlı tespit sağlayabilen birden farklı pre-analitik metotlar geliştirilmektedir. Bu çalışmada, aflatoksin tespiti için spektral tabanlı sensör sistemleri araştırılmış ve pre-analitik bir yerinde tespit yöntemi olarak kullanılması tartışılmıştır. Sistemin mekanik kısımları Autodesk FUSION 360 programında tasarlanmış ve üç boyutlu yazıcı ile üretilmiştir. Okuyucu sistemin elektronik kontrolcüsü olarak Arduino UNO ve floresans ışıma özelliği tespiti için AS7262 ve ISL29125 sensörleri kullanılmıştır. Okuyucu sistem gömülü yazılım çalışmaları Arduino IDE platformu C programlama dilleri kullanılarak yapılmıştır. Kullanıcı arayüzü ve bilgisayar üzerindeki kontrol sistemi Python programlama dili kullanılarak sağlanmıştır. Ulusal Referans Gıda Laboratuvarından temin edilen AFTOK008 kontamine antep fıstığı numunesinin farklı gramajları 365nm UV-A ışığına maruz bırakılarak, floresans ışıma özellikleri UV-VIS Spekrometre (Ocean Insight, Flame), AS7262 (Sparkfun) ve ISL29125 (Sparkfun) bileşenleri üzerinde gözlemlenmiştir. Spektrometre okumaları, AS7262 (Sparkfun) ve ISL29125 (Sparkfun) bileşenlerinin validasyonu için kullanılmıştır. AS7262 sensör tabanlı çalışmalarda BGYF ve mavi floresans okumaları sağlanmıştır, Yeşil bölge düzeyi kontrol, 0.2, 0.3, 0.4 ve 0.5 gr grupları ile floresan şiddeti arasında anlamlı düzeyde artış gözlemlenmiştir. Mavi bölge ölçüm düzeyi kontrol, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 ve 0.5 gr gruplarına ile floresan şiddeti arasında anlamlı düzeyde artış gözlemlenmiştir. ISL29125 sensör okumalarında ise, yeşil bölge okumalarının olmaması tez için olumlu bir sonuç değildir. Mavi bölge ölçüm düzeyinde kontrol, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 ve 0.5 gr grupları ile floresan şiddeti arasında anlamlı düzeyde artış gözlemlenmiştir. Spektrometre çalışmalarında ise, 440-560 nm arasında, 480-510 nm arasında maksimum tepe noktası vermiştir. Bu çalışma sonucunda, AS7262 sensör tabanlı sistem ISL29125 tabanlı sisteme göre daha doğru bir sonuç vermektedir. Yerinde aflatoksin tespiti için pre-analitik taşınabilir okuyucu tasarımının yerinde tespit yöntemi olarak kullanılabileceği değerlendirilmiştir.