Inovație majoră în acvacultură / Cercetătorii americani au creat acele microscopice din mătase care vaccinează peștii fără sedare și fără stres

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

Cercetătorii de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts (MIT) și Departamentul pentru Agricultură al Statelor Unite ale Americii (USDA) au dezvoltat un sistem inovator de vaccinare a peștilor de crescătorie, bazat pe ace microscopice realizate din mătase comestibilă, potrivit Mediafax.

Tehnologia ar putea reduce considerabil stresul asupra animalelor, riscurile profesionale pentru lucrători și costurile masive asociate vaccinării în fermele piscicole. Noul sistem utilizează ace de dimensiuni extrem de mici, rezistente la apă, care pot pătrunde ușor în pielea peștilor și rămân atașate în timp ce aceștia înoată, urmând ca ulterior să se descompună și să elibereze vaccinul direct în organism.

Cercetătorii au prezentat această tehnologie într-un studiu publicat în revista științifică ACS Nano, demonstrând că noul sistem poate transporta mai multe tipuri de substanțe biologice, inclusiv vaccinuri bacteriene și vaccinuri pe bază de ADN.

Vaccinarea tradițională este costisitoare și dificilă

Creșterea peștilor în ferme piscicole reprezintă o sursă tot mai importantă de hrană la nivel mondial, însă îmbolnăvirile pot provoca pierderi economice uriașe, prevenirea epidemiilor fiind una dintre principalele provocări ale domeniului.

În prezent, cea mai eficientă metodă de imunizare presupune utilizarea acelor metalice clasice. Procesul este însă anevoios: necesită sedarea peștilor, scoaterea lor temporară din apă și plasarea pe o bandă transportoare, unde angajații administrează vaccinul individual înainte ca animalele să fie readuse în acvarii.

Această metodă este extrem de costisitoare, necesită multă forță de muncă și provoacă un stres uriaș peștilor. În plus, există un risc permanent de contaminare încrucișată prin sânge și de accidentare a angajaților care manipulează seringile. Alternativele actuale, cum ar fi administrarea vaccinurilor prin hrană sau direct în apă, au mari limitări deoarece nu garantează că fiecare exemplar primește doza necesară.

Acele din mătase rezistă în apă și eliberează vaccinul controlat

Noua tehnologie pornește de la utilizarea fibroinei din mătase, un material considerat sigur pentru consum și capabil să se degradeze natural în organism sau în mediu. Pentru că mătasea se înmoaie și se dizolvă rapid în apă — ceea ce împiedica inițial acele să pătrundă în pielea peștilor —, echipa de cercetători a aplicat un strat fin de șelac, o rășină naturală secretată de insecte, folosită frecvent în industria alimentară și farmaceutică. Acesta acționează ca o barieră împotriva umezelii, menținând integritatea acelor microscopice înainte de injectare.

Oamenii de știință au demonstrat că acele pot fi calibrate pentru eliberarea vaccinului la intervale diferite, de la 15 minute până la o eliberare prelungită de 10 sau chiar 24 de ore. De asemenea, în condiții de depozitare uscată, acele au reușit să păstreze aproximativ jumătate din structura plasmidelor ADN timp de patru săptămâni. Această Stabilitate este esențială pentru fermele piscicole izolate, unde accesul la lanțul frigorific este limitat.

Vaccinarea peștilor foarte mici, o premieră tehnologică

Testată pe păstrăv-curcubeu, tehnologia a demonstrat că acele microscopice pot administra vaccinuri chiar și exemplarelor extrem de mici, care cântăresc doar 1 sau 2 grame.

Această capacitate reprezintă o noutate majoră, deoarece vaccinarea tradițională prin injectare nu funcționează la peștii foarte mici, fiind aplicată de regulă abia după ce aceștia ating aproximativ 30 de grame. Astfel, exemplarele tinere rămâneau neprotejate într-o etapă critică a dezvoltării lor.

Deși tehnologia mai necesită ajustări înainte de a fi implementată pe scară largă, cercetătorii sunt optimiști privind impactul ei în acvacultură.

„Trebuie să sprijinim fermierii pentru a putea lucra în siguranță, pentru a îmbunătăți condițiile de muncă, pentru a-și proteja afacerile și pentru a face vaccinarea mai accesibilă. În același timp, trebuie să îmbunătățim condițiile de viață ale peștilor de crescătorie și, în cele din urmă, calitatea alimentelor pe care le consumăm”, a declarat Benedetto Marelli, profesor la MIT și coordonator al cercetării, potrivit Mediafax.