Ένας νέος βιοαισθητήρας φτιαγμένος από βελόνες που παρατηρούνται συχνότερα σε δερματολογικές κλινικές και medspas θα μπορούσε να φτιάξει το φρέσκο ψάρι».τεστ οσμής” μοιάζουν απαρχαιωμένα.
Για όσο καιρό οι άνθρωποι έχουν φάει ψάρια, έχουμε εντοπίσει τη σήψη ή την αλλοίωση αναζητώντας μια χούφτα σωματικά σημάδια. Τα θολά μάτια, τα μελανιασμένα βράγχια και η αδιαμφισβήτητη μυρωδιά «ψαριού» είναι όλα σημάδια ότι ένα κομμάτι σολομού μπορεί να οδηγήσει σε γαστρική δυσφορία ή χειρότερα. Αν και σχετικά αποτελεσματικά, αυτά τα παρατηρήσιμα σημάδια χρειάζονται χρόνο για να αναπτυχθούν, χρόνο κατά τον οποίο τα ψάρια μπορεί ήδη να αποσυντίθενται. Μια πολύ πιο ακριβής μέθοδος περιλαμβάνει την ανίχνευση αμυδρά ίχνη μεταβολικών ενώσεων που εμφανίζονται κατά τα πρώτα στάδια της αλλοίωσης. Αν και αυτό είναι δυνατό τώρα, αυτές οι μέθοδοι απαιτούν συνήθως μεγάλες, ελεγχόμενες εργαστηριακές ρυθμίσεις.
Οι ερευνητές της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας πιστεύουν ότι η νέα συσκευή τους «αισθητήρες φρεσκάδας με βάση μικροβελόνες» θα μπορούσε να κάνει αυτή τη διαδικασία πολύ πιο αποτελεσματική. Αναλυτικά αυτή την εβδομάδα στο εφημερίδα Αισθητήρες ACSη ομάδα περιγράφει μια μικρή συσκευή κατασκευασμένη από μια σειρά μικροβελόνων που εισάγεται σε ένα νεκρό ψάρι (ή φιλέτα) και συνεχώς μετρά υποξανθίνη (HX), μια βασική ένωση που συνδέεται στενά με την αλλοίωση.
Khazaei et al., Αισθητήρες ACS2025.
Στο πείραμά τους, οι ερευνητές εξέτασαν δείγματα ψαριών σε διάφορα επίπεδα αποσύνθεσης και διαπίστωσαν ότι η συσκευή θα μπορούσε να προσφέρει μια εξαιρετικά ακριβή ένδειξη φρεσκάδας σε λιγότερο από δύο λεπτά. Ελπίζουν ότι ο αισθητήρας θα μπορούσε να φέρει αξιολογήσεις φρεσκάδας σε εργαστηριακό επίπεδο σε περισσότερες αγορές ψαριών – και ενδεχομένως να γλιτώσει κάποια απρόθυμα θύματα από το να χρειαστεί να πάρουν μια μυρωδιά από σάπια θαλασσινά.
«Η ικανότητα του βιοαισθητήρα να παρακολουθεί τα επίπεδα HX απευθείας σε δείγματα ψαριών χωρίς εκτεταμένη προεπεξεργασία τον καθιστά πολύτιμο εργαλείο για την αξιολόγηση της φρεσκάδας και της ποιότητας των ψαριών σε πραγματικό χρόνο». γράφουν οι ερευνητές στην εργασία. «Η φορητότητά του, ο γρήγορος χρόνος απόκρισης και η ευκολία χρήσης το καθιστούν ιδανικό για επιτόπιες εφαρμογές σε ιχθυαγορές, εγκαταστάσεις επεξεργασίας και επιθεωρήσεις ασφάλειας τροφίμων».
Επιστήμονας τρύπησε τα ταγγισμένα ψάρια με βελόνες
Η συσκευή είναι μια σειρά τεσσάρων προς τέσσερα, εκτυπωμένη με 3D μικροβελόνες, επικαλυμμένη με νανοσωματίδια χρυσού. Αυτά τα σωματίδια φέρουν ένα ένζυμο που μπορεί να διασπάσει οποιαδήποτε ένωση HX υπάρχει όταν έρχονται σε επαφή με ψάρια. Στη συνέχεια, οι αισθητήρες μετρούν τις αλλαγές που προκύπτουν στα χειραγωγημένα μόρια, μια διαδικασία που σύμφωνα με την ομάδα αντιστοιχεί σε επίπεδα φρεσκάδας. Μερικοί από αυτούς τους πρώιμους δείκτες αποσύνθεσης εμφανίζονται κυρίως πριν γίνουν εμφανή οποιαδήποτε φυσικά σημάδια στο ανθρώπινο μάτι (ή τη μύτη).
Στη φάση της δοκιμής, ο αισθητήρας εισήχθη σε δείγματα ψαριών που είχαν μείνει σε θερμοκρασία δωματίου για 0, 6, 12, 24, 36 και 48 ώρες, η τελευταία από τις οποίες είναι περισσότερο από αρκετός χρόνος για να συμβεί αλλοίωση. Συνολικά, οι ερευνητές παρατήρησαν μια «προοδευτική αύξηση των επιπέδων HX με την πάροδο του χρόνου», με τις συγκεντρώσεις να αυξάνονται σταθερά καθ’ όλη τη διάρκεια της δοκιμαστικής περιόδου. Αυτή η σταθερή ανοδική τάση αντικατοπτρίζει ήδη καθιερωμένα αποτελέσματα από ελεγχόμενες εργαστηριακές μελέτες. Στο κάτω άκρο, οι αισθητήρες μικροβελόνας εντόπισαν συγκεντρώσεις HX κάτω από 500 μέρη ανά δισεκατομμύριο, κάτι που θεωρείται «πολύ φρέσκο». Με άλλα λόγια, η διατήρηση του αισθητήρα στα ψάρια επέτρεψε στους ερευνητές να εντοπίσουν τη στιγμή που το δείγμα άρχισε να φθείρεται.
Οι «έξυπνοι αισθητήρες» θα μπορούσαν να αναδιαμορφώσουν την ασφάλεια των τροφίμων σε βιομηχανική κλίμακα
Οι αισθητήρες διαφόρων σχημάτων και μεγεθών γίνονται κοινά βασικά στοιχεία στον όλο και πιο βιομηχανοποιημένο και υψηλής τεχνολογίας κόσμο της παγκόσμιας παραγωγής τροφίμων. Πριν από δύο χρόνια, μηχανικοί στο Πανεπιστήμιο Koç στην Τουρκία σχεδίασαν ένα συσκευή αισθητήρα χωρίς μπαταρία, ελεγχόμενη από smartphone που μπορεί να εφαρμοστεί απευθείας στην επιφάνεια κρεάτων πλούσιων σε πρωτεΐνες, όπως το βόειο κρέας, για να παρακολουθεί εξ αποστάσεως τα ποσοστά αλλοίωσής τους. Εν τω μεταξύ, στο MIT, ερευνητές ανέπτυξε αισθητήρες τροφίμων που μοιάζουν με Velcro (επίσης κατασκευασμένο με μικροβελόνες) σχεδιασμένο να προσκολλάται σε πλαστικές συσκευασίες τροφίμων και να ανιχνεύει σημάδια μόλυνσης. Σε αυτό το σύστημα, οι βελόνες ήταν επικαλυμμένες με ένα βιομελάνι που αλλάζει χρώμα όταν συναντούν υγρά με επίπεδα pH που σχετίζονται με την αλλοίωση. Για παράδειγμα, οι αισθητήρες αλλάζουν από μπλε σε κόκκινο όταν έρχονται σε επαφή με Ε. coli και άλλα επιβλαβή βακτήρια.
Συγγενεύων: [FDA approves lab-grown salmon]
Πιο πρόσφατα, ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Κονέκτικατ ανέπτυξε ένα μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης μηχανικής μάθησης που αναλύει δεδομένα που συλλέγονται συνεχώς από 12 αισθητήρες που μετρούν δείγματα γαλακτοκομικών προϊόντων και τα χρησιμοποίησε για τον εντοπισμό προτύπων που σχετίζονται με την παρουσία παθογόνων. Σε δοκιμές, το μοντέλο κατάφερε να ανιχνεύσει οκτώ διαφορετικά παθογόνα και βακτήρια που προκαλούν αλλοίωση στο γάλα σε λιγότερο από δύο ώρες, με ακρίβεια 98%.
Όσον αφορά τον αισθητήρα ψαριών, οι χημικοί και οι μηχανικοί που αναπτύσσουν τη συσκευή ελπίζουν ότι θα μπορούσε να έχει πραγματικό αντίκτυπο στη βιομηχανία θαλασσινών, αν και δεν είναι αρκετά έτοιμος για εμπορική χρήση. Προς το παρόν, περιορίζεται επίσης κυρίως στη μέτρηση των ψαριών, επειδή τα όρια αλλοίωσης HX στον πυρήνα της μεθόδου ανίχνευσης μπορεί να διαφέρουν σημαντικά μεταξύ των ζωικών ειδών.
Μέχρι τότε, φαίνεται ότι το τεστ μυρωδιάς παραμένει αναπόφευκτα μια δυσάρεστη αλλά απαραίτητη εναλλακτική λύση για τους περισσότερους οικιακούς μάγειρες.
2025 PopSci Outdoor Gift Guide
VIA: popsci.com
