近,美國克拉克森大學的科學家開發(fā)出一種低成本、便攜式的紙基傳感器,它不僅能夠檢測食品是否腐敗變質(zhì)或者受到污染,也可以檢測化妝品內(nèi)是否含有有害物質(zhì),還可以鑒別偏遠山林里的新型藥用植物,甚至可以鑒定茶和酒。
近些年來食品安全越來越受到社會的廣泛重視,然而對于食品的檢驗,一般來說還是需要專業(yè)人員,以及借助于專門的實驗器材。這樣不僅不方便,而且成本還很高。因此,科學家們正努力研究低成本、便攜式的傳感器,用于檢測食品是否發(fā)生腐敗變質(zhì)或者受到污染。
創(chuàng)新
近,美國克拉克森大學博士Silvana Andreescu和她的同事們開發(fā)出一種低成本、便攜式的紙基傳感器,它不僅能夠檢測食品,也可以檢測化妝品是否具有有害物質(zhì),還可以鑒別偏遠山林里的新型藥用植物,甚至可以鑒定茶和酒。這種傳感器除了用途廣泛,更重要的是,用戶還可以很容易地讀取檢測結(jié)果。
技術(shù)
Andreescu稱,她的傳感器與其他傳感器的不同之處在于:他們使用了特殊的納米結(jié)構(gòu),捕獲并且綁定到他們要尋找的化合物。她說:
“很多人都在研究類似的傳感器,那些傳感器會將溶液引導到管道上。而我們使用穩(wěn)定的無機粒子,它們具有氧化還原活性。當它們和我們想要檢測的物質(zhì)相互作用時,他們的顏色會發(fā)生改變,而且強度的變化會告訴我們分析物的濃度!
此外,因為該設(shè)備將所需要的所有試劑都集成在一張紙上,所以在樣本進行測試時,用戶無需添加任何其他物質(zhì)。
這種傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域非常寬廣。例如,到目前為此,她有關(guān)傳感器的大部分工作都集中于檢測茶和酒中的抗氧化劑。她和同事們發(fā)現(xiàn)這些產(chǎn)品具有獨特的抗氧化劑“指紋”,可以用于特殊的鑒定目的。她指出,研究人員也可以使用這些便攜式傳感器探索偏遠地區(qū),例如亞馬遜雨林,尋找天然的抗氧化劑來源。
近,Andreescu拓展了她的研究,進行食品和環(huán)境中污染物的檢測。她設(shè)計出一種傳感器原型,可以鑒別出赭曲霉毒素A。赭曲霉毒素A是一種真菌毒素,普遍存在于一些列的產(chǎn)品中,例如谷物和咖啡。她準備在這個方向上進一步拓展,尋找沙門氏菌和大腸桿菌。
現(xiàn)在,她的團隊正在將研究帶向另外一個方向,開發(fā)出基于紙張的設(shè)備。這些設(shè)備的顏色會隨著化妝品和食品的變質(zhì)而發(fā)生變化。這些傳感器綁定于活性氧,這種物質(zhì)會隨著食品的老化和終腐壞而不斷積累。這方面的測試仍然在進行中。
價值
正如前面所說,這項創(chuàng)新技術(shù)的價值就是便攜式和低成本,而且可以進行多種檢測。
未來,這項技術(shù)有望集成到智能標簽中,與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)食品、化妝品等產(chǎn)品的實時檢測。我們有望通過智能手機上的應(yīng)用程序,及時了解到食品是否已經(jīng)發(fā)生腐敗變質(zhì),從而及時丟棄變壞的食品。