新型光子传感器可快速发现水果和蔬菜上的细菌和杀虫剂

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在欧盟资助的 GRACED 项目的支持下，研究人员正在开发一种新型传感器，可以显着改善欧洲的食品安全监测。超灵敏的光子传感器将能够在几分钟内可靠地检测到水果和蔬菜上的有害化学物质和细菌的微观痕迹。

监测这些食物通常既昂贵又费时。当随机批次测试并将样品送到实验室进行分析时，可能需要两到三天才能得到结果。鉴于水果和蔬菜会快速降解且检查成本高昂，生产商通常会采取较少的安全检查。这些时间限制和成本也排除了在超市和餐馆进行检测的可能性，因为在这些地方食品检验可以在保护消费者健康方面发挥关键作用。

据估计，全世界每年有 3.85 亿人无意中中毒，其中 11,000 人死亡，这凸显了加强食品安全监测的重要性。众所周知，通过食物或水摄入的农药残留会影响人体的免疫、内分泌和神经系统，并且它们与出生缺陷和癌症等多种疾病有关。GRACED 项目协调员塞浦路斯研究与创新中心 (CyRIC) 的研发总监亚历山德罗·朱斯蒂 (Alessandro Giusti) 表示：“由于全球有数千人死亡，我们迫切需要一种准确、高度灵敏且生产成本低的快速新型监测设备。EURACTIV PR 上发布的新闻稿。

以高达 100 倍的速度识别污染物

正在开发的高度灵敏的监测设备使用激光来发现杀虫剂和细菌，而无需化学品或染料作为标记。该设备被称为等离子光子双峰多路复用传感器，可以比当前技术快 50 到 100 倍，检测最微弱的农药或细菌痕迹。此外，传感器表面的受体会根据特定的细菌或化学物质进行调整，因此传感器仅捕获感兴趣的分析物，当存在有害物质时会产生独特的信号。

但这究竟是如何工作的呢？在传感器中传播的光在传感器表面上产生一个完全暴露的消逝场。当样品通过传感器时，激光的速度会发生变化，从而改变输出端的干涉图案。这使得传感器表面上的受体能够识别有害化学物质或细菌，从而提供即时诊断。“一切都在一个芯片上完成——我们正在努力在不到 30 分钟（包括样品制备时间）内同时检测七种不同的分析物，”Giusti 说。

据 CyRIC 主管称，该技术可用于确定任何事物的污染，从植物用水到水果和蔬菜本身。“垂直或城市农场……有点像实验室，一切都在受控房间内进行。控制水质对于这类农场的成功非常重要，如果这个过程是自动化的，那就更好了。

“一些城市农场正在使用‘灰水’——用于灌溉的污水池——可能存在污染风险。因此，像我们这样的解决方案将与未来的粮食生产高度互补。”

GRACED（超紧凑、低成本等离子光子双峰多路复用传感器平台，作为食品质量监测整体解决方案的一部分）技术将在法国、意大利和匈牙利的不同生产和分销系统中进行测试。

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