Исследователи из австралийского Университета Дикина и Университета Монаша разработали новый датчик свежести рыбы на основе набора микроигл, который, как ожидается, позволит объективно судить о том, являются ли морепродукты «свежими», менее чем за две минуты. Эта технология предназначена для использования дома и в сфере общественного питания и направлена ​​на получение быстрых и количественных результатов испытаний без необходимости использования лабораторного оборудования.

Исследования показали, что после смерти рыбы молекулы, такие как нуклеиновые кислоты, в ее мышечной ткани начинают разлагаться, постепенно образуя соединение под названием гипоксантин (HX). Концентрация HX будет продолжать увеличиваться со временем после смерти, поэтому ее считают важным объективным показателем свежести рыбы. Однако традиционные методы определения содержания HX обычно основаны на лабораторных приборах. Этот процесс требует много времени и сложен в эксплуатации, что затрудняет его использование на месте на обычных кухнях или в ресторанах.

Чтобы решить эту проблему, научно-исследовательская группа разработала небольшой датчик, который объединяет набор микроигл 4×4 на одном конце. Каждую микроиглу можно понимать как чрезвычайно маленькую и острую «цилиндрическую иглу». Технология микроигл ранее использовалась в медицинских целях, например, для трансдермальной доставки лекарств, но на этот раз ей была отведена новая роль в тестировании рыб.

Что касается специфической структуры, поверхность этих микроигл покрыта наночастицами золота и ферментом под названием ксантиноксидаза, который может катализировать разложение HX в мясе рыбы. Когда датчик прижимается к ткани рыбы, фермент реагирует с HX, вызывая изменение локального электрохимического потенциала, и датчик измеряет это изменение, чтобы выдать количественные показания, связанные со свежестью.

В процессе проверки исследователи отобрали образцы лосося, хранили их при комнатной температуре до 48 часов и тестировали датчик в разные моменты времени. Результаты показали, что устройство способно обнаруживать концентрации HX менее 500 частей на миллиард (ppb) примерно за 100 секунд — уровень, соответствующий мясу рыбы, которое до сих пор классифицируется как «очень свежее».

Дальнейшее сравнение показало, что показания микроигольного датчика полностью соответствуют результатам коммерчески доступных наборов для обнаружения лабораторного уровня, что указывает на его высокую точность и практический потенциал. Команда полагает, что это готовое к использованию микроигольное электрохимическое решение для обнаружения, как ожидается, станет простым и быстрым инструментом контроля качества для цепочек поставок морепродуктов и сценариев конечного потребления.

Соответствующие исследовательские работы были опубликованы в журнале Американского химического общества «ACS Sensors» под руководством Николаса Фелькера, Азаде Нилгаза, Муамера Дервишевича и других. Американское химическое общество подчеркнуло в своем пресс-релизе, что эта технология демонстрирует реальный способ использования платформ с микроиглами для быстрого тестирования безопасности пищевых продуктов и, как ожидается, в будущем будет распространена на мониторинг качества других скоропортящихся продуктов.