
人们建议观察鱼的眼睛和腮,或者闻一闻。但更准确的食品质量和安全检查是寻找在分解开始时形成的化合物。
现在,ACS传感器的研究人员开发出一种简单有效的电子设备,可以快速测量其中一种化合物。原型传感器可以在不到两分钟内判断鱼的清新度。
对于鱼来说,腐败的迹象(眼睛浑浊、腮淤青、恶臭或鱼腥味)可能需要数小时甚至数天才会出现。相比之下,像次黄碱(HX)这样的化合物几乎在死亡后立即开始形成,因为核酸和其他分子开始分解。因此,研究人员认为HX的水平是整鱼和单个鱼片更可靠的“新鲜度指标”。
目前,测量HX需要耗时的工艺和专用实验室设备。因此,为了让HX监测更简单且便携,Nicolas Voelcker、Azadeh Nilghaz、Muamer Dervisevic 及其同事创建了基于微针的新鲜度传感器。虽然微针通常用于药物递送或护肤产品,但在这里它们的作用是提升设备的灵敏度。
为了制造传感器,团队制作了一个四乘四的微针阵列,并涂覆了专用的金纳米颗粒和一种能分解HX的酶。传感器被压入鱼体表面,并由微针固定。随着酶分解HX,鱼体内的电势发生变化,传感器会测量并解读这些变化。
研究人员用切小块、室温下放置长达48小时的三文鱼排来验证了传感器的性能。传感器检测到的HX浓度低于500ppb,这一水平符合鱼类样本被认为“非常新鲜”的水平。
结果大约在100秒内返回。此外,新传感器的灵敏度可与市售的实验室检测套件相当。
尽管在该传感器作为便携式食品安全工具使用之前还需进一步开发,研究人员表示,这一演示展示了其在实时食品质量监测方面的潜力。
更多信息:通过微针生物传感器提升食品安全:鱼类新鲜度的实时监测,ACS Sensors(2025年)。DOI:10.1021/acssensors.5c01637
期刊信息:ACS传感器
由美国化学学会提供
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