Наносенсор для виявлення неякісних продуктів

Відео: Рейди по виявленню неякісного насіння

Група вчених з Массачусетського технологічного інституту (MIT) розробила дешевий наносенсор, який виявляє певні гази, які свідчать про непридатність харчових продуктів.

Творці новинки кажуть, що їх наносенсор можна інтегрувати в харчову упаковку, щоб покупець міг зробити висновок про безпеку продукту, просто глянувши на нього.

На сторінках журналу Angewandte Chemie массачусетські дослідники розповіли про унікальну технологію, яка заснована на використанні модифікованих вуглецевих нанотрубок з металлопорфирин.

У Сполучених Штатах такі продукти, як м`ясо, птиця і риба, мають ярлики із зазначенням терміну придатності. Проте, це не гарантує 100% безпеки продуктів, тому що якість м`яса сильно залежить від безлічі інших чинників, особливо від умов його зберігання.

Департамент сільського господарства США (USDA) акцентує увагу на тому, що «навіть якщо термін придатності продукту добігає кінця, але продукт зберігався будинку в належних умовах, то, швидше за все, він буде безпечний».

На сьогоднішній день термін придатності на упаковці є єдиним критерієм, за яким недосвідчена людина може визначати якість і безпеку продуктів. Професор Тімоті Сведжер (Timothy Swager), викладач хімії в MIT і провідний автор статті, каже, що новий наносенсор покликаний краще озброїти споживача.

«З одного боку, люди купують продукти, які купувати не варто. З іншого боку, вони постійно викидають продукти, у яких закінчується термін придатності, але які насправді ще придатні », - пише професор.

Професор Сведжер і його колеги вже створили інше Нанопристрій на основі вуглецевих трубок, яке може визначати свіжість фруктів. Це та інші розробки його команди працюють на єдиному принципі: присутність газу впливає на електричний струм, який проходить по вуглецевих нанотрубок. Трубки просто модифікуються хімічним шляхом, щоб вони підходили для визначення того чи іншого газу.

Останній винахід вчених призначене для ідентифікації біогенних амінів, таких як путресцин або кадаверин - продуктів розкладання м`яса. Щоб домогтися цього, вони модифікували нанотрубки за допомогою металлопорфиринов - речовин, які містять атом металу, оточений кількома азотовмісними кільцями. Наприклад, гемоглобін - це один з металлопорфиринов з атомом заліза в центрі структури.

В даному випадку був використаний металлопорфирин з атомом кобальту, який дуже ефективно пов`язує аміни. Коли кобальтсодержащимі металлопорфирин вступає в контакт з амінами розкладається м`яса, в вуглецевої нанотрубке збільшується опір, що можна зареєструвати за допомогою найпростішого електричного приладу.

Професор тестував наносенсор на зразках свинини, курятини, тріски та лосося. Пристрій допомогло достовірно визначити якість всіх зразків продукту. Професор каже, що їх наносенсор - це найдешевший і надійний спосіб перевірити безпеку харчових продуктів, не вдаючись до експертизи.

«Переваги наносенсорів полягають в тому, що вони дуже дешеві, дуже маленькі і дуже прості у виробництві», - пише він.

Роберто Форлоні (Roberto Forloni), провідний науковий співробітник Sealed Air, компанії з виробництва упаковок для харчових продуктів, прокоментував появу новинки: «Є кілька потенційних переваг у недорогих сенсорів для вимірювання свіжості продуктів в реальному часі. Це профілактика харчових інфекцій, підвищення задоволеності споживачів, а також зниження витрат продуктових магазинів і окремих домогосподарств ».

Наносенсор, який вимагає зовсім небагато енергії для роботи, може стати частиною нової бездротової платформи, над якою зараз працюють професор Сведжер і його колеги. Ця платформа дозволить в режимі реального часу отримувати дані про свіжість продуктів від кожного сенсора на смартфон користувача (наприклад, завідуючого складом або магазином).

Засоби для розробки нової технології були надані Національним науковим фондом США.