УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ПРОДУКТОВ ЖИВОТНОГО И РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Полезная модель относится к средствам оценки продуктов животного и растительного происхождения, преимущественно пищевых продуктов. В частности, полезная модель может быть использована при контроле пищевых продуктов на предмет наличия в них генномодифицированных организмов. Предлагаемое устройство может найти применение в пищевой промышленности, микробиологии, медицине, химии, ветеринарии и сельском хозяйстве.
В пищевой промышленности для оценки качественных и количественных характеристик пищевых продуктов широко применяются устройства, использующие фотометрические способы контроля, включающие источник излучения и фотоприемник излучения, прошедшего через исследуемый и эталонный продукт. О качестве продукта судят по результатам сравнения сигналов, поступивших в фотоприемник /патенты Украины №72158, кл. G01N 33/02; №62816, кл. G01N 33/10; №54336, кл. G01N 33/10; №26984, кл. G01N 33/02; №19638, кл. G01N 33/06; авторское свидетельство СССР №1809381, G01N 33/02/. Такие устройства характеризуются низкой информативностью и высокой трудоемкостью процесса подготовки образцов продуктов к испытаниям.
Известно устройство для оценки пищевого продукта на предмет наличия в продукте радионуклидов, защищенное патентом Украины №18831, кл. G01N 33/02 и его аналогом - патентом России №1822974.
Устройство состоит из компьютерного томографа и средства для фиксации образцов, которое представляет собой парафиновый фантом с набором ячеек для фиксации ампул с исследуемыми образцами и тест-пробами.
Область применения такого устройства ограничена получением показателей электронной и протонной плотностей исследуемого образца, указывающих на наличие или отсутствие в продукте радионуклидов.
Известно устройство для оценки продуктов животного и растительного происхождения, описанное в патенте Российской Федерации №2122025, кл. G01N 33/02, С12М 1/34, принятое нами за прототип. Устройство включает блок сканирования и блок обработки результатов сканирования. Блок сканирования состоит из микроскопа, источника освещения, видеокамеры, емкостей с тест-объектами и средства перемещения емкостей под оптической системой микроскопа, включающей в себя планшетный столик, редуктор и шаговый двигатель. Блок обработки результатов сканирования представлен компьютером, который содержит электронную плату аналогоцифрового преобразования и управления перемещением, соединенную с видеокамерой и средством перемещения в блоке сканирования.
Недостаток устройства, принятого за прототип, заключается в его относительно низкой надежности, объясняемой достаточно большим числом элементов, образующих блок сканирования, и сложной системой перемещения емкостей с тест-объектами под микроскопом. Кроме того, описанное устройство не отвечает современным требованиям, так как процесс оценки продуктов животного и растительного происхождения не автоматизирован.
Задача предлагаемой полезной модели состоит в устранении недостатков, присущих прототипу и создании устройства для оценки продуктов животного и растительного происхождения, обладающего высокой информативностью при относительно простом конструктивном исполнении и позволяющего автоматизировать процесс оценки продуктов.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в отличии от известного устройства для оценки продуктов животного и растительного происхождения, состоящего из блока сканирования исследуемых и тестируемых проб и блока обработки результатов сканирования, устройство, в соответствии с предлагаемой полезной моделью выполнено в виде автоматизированного рабочего места оператора, оснащенного блоком сканирования исследуемых образцов и тест-проб и блоком обработки результатов сканирования; блок обработки результатов сканирования представлен компьютером с дисплеем, причем компьютер сопряжен с блоком сканирования и снабжен программным обеспечением, позволяющим оценивать и интерпретировать результаты сканирования исследуемых образцов и тест-проб, а блок сканирования выполнен в виде сканера с окном для размещения рамки, на которой расположено, по меньшей мере, одно средство для фиксации исследуемых и тест-проб.
Еще одно отличие состоит в том, что средство для фиксации проб выполнено в виде микрочипа.
Еще одним отличием является то, что микрочип выполнен в виде биочипа, содержащего исследуемые образцы и тест-пробы в виде иммобилизованных олигонуклеотидов.
На рис.1 представлено предлагаемое устройство для оценки продуктов животного и растительного происхождения в схематическом виде. Устройство состоит из компьютера с дисплеем 1, сканера 2, в котором имеется окно 3 для размещения рамки 4. Средство для фиксации исследуемой пробы и тест-проб на рисунке не показано.
Принцип работы заявляемого устройства для оценки продуктов животного и растительного происхождения показан на примере определения наличия в исследуемом растительном продукте генномодифицированных организмов.
Пример.
Биочип, помещаемый на рамку 4 сканера 2, представляет собой массив микроячеек гидрогеля на поверхности стекла. В ячейках иммобилизован
набор олигонуклеотидов, гомологичных фрагментам трансгенных последовательностей ДНК. Каждая ячейка содержит индивидуальный ковалентно иммобилизованный олигонуклеотид. Помимо этого, на биочипе расположены ячейки с неспецифическими олигонуклеотидами, выполняющими роль отрицательного контроля. Позиции на биочипе всех ячеек, как опытных, так и контрольных строго детерминированы.
Подготовку к проведению анализа растительного материала, включающую выделение ДНК исследуемого продукта, проведение асимметричной мультиплексной полимеразной цепной реакции и гибридизацию на биочипе проводили по обычной методике, описанной, например, в патенте Российской Федерации №2265668
Снабжение компьютера дисплеем и специальной программой позволяет провести визуализацию гибридизационной картины для анализируемого продукта, полученную в результате сканирования биочипа. Гибридизационную картину для анализируемой пробы сравнивают с гибридизационной картиной для положительного контроля - заведомо трансгенной ДНК и гибридизационной картиной для отрицательного контроля - заведомо нетрансгенной ДНК.
Наличие высокого уровня флуоресцентного сигнала в гелевых ячейках биочипа, содержащих иммобилизованные олигонуклеотиды, свидетельствует о присутствии конкретных чужеродных ДНК в анализируемом продукте, т.е. о трансгенности анализируемого продукта. Низкий уровень флуоресцентных сигналов в гелевых ячейках биочипа после гибридизации, сравнимый с уровнем фоновой флуоресценции отрицательного контроля указывает на нетрансгенность анализируемого продукта.
Предлагаемое устройство может быть использовано для массового контроля продуктов животного и растительного происхождения и позволяет получить достоверные и воспроизводимые результаты.