MIT工程师开发一种新型传感器可检测食物变质和细菌污染情况

MIT工程师开发一种新型传感器可检测食物变质和细菌污染情况

麻省理工学院的工程师提出一种新型传感器,该传感器可以刺穿食品的塑料包装,以取样进行细菌污染和腐烂变质检测。

一旦由蚕丝制成的可食用蛋白质-丝素蛋白制成的微针刺穿食物,针上的小孔就会向传感器背面吸引液体。这是进行分析的地方。这里有两种专门的“生物墨水”,它们对细菌的存在和特定的pH值有反应,分别检测污染和腐烂情况。

测试与开发

在团队提出这个想法之后,  Doyoon Kim从当地一家杂货店购买了生鱼,并向它们注射了大肠杆菌,沙门氏菌和一种未污染的控制液。

他们发现,检测到生物墨水的细菌在大约16小时内从蓝色变为红色。它没有检测到沙门氏菌,因为所选的材料仅对大肠杆菌敏感。

该研究发表在《高级功能材料》上。团队由Benedetto Marelli,Doyoon Kim,  Yunteng Cao,Dhanushkodi Mariappan,Michael S.Bono Jr.和A.John Hart组成。

例如最近洋葱和桃子中的沙门氏菌污染该传感器能派上用场,但消费者也可以使用这些传感器来检查过期产品是否真的变质了。

麻省理工学院土木与环境工程系助理教授Benedetto Marelli指出:“由于缺乏适当的标签,很多食物被浪费了,我们把食物扔掉了,甚至不知道食物是否变质了”,并补充道:“疫情爆发后,人们还会浪费大量食物,因为他们不确定食物是否受到污染。这样的技术将让用户减少不必要的食物浪费。”

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这有什么好处?

该小组希望提出一种传感器,该传感器可以刺穿具有不同质地特性的食物。他们定在丝状微针上。Marelli表示:“他们完全可以食用,无毒,可以用作食品成分,并且其机械强度足以穿透各种组织类型,例如肉,桃子和生菜。”

然后,研究小组开发了两种聚合物生物墨水。第一种是与大肠杆菌反应抗体,当与病原体接触时会扩大范围,并推开周围的聚合物,从而改变生物墨水吸收和反射光的方式。后者的生物墨水仅会反应至某些pH值。 

该小组目前正在寻求通过使微针更快地吸收材料和使生物墨水反应更快来加快这一过程。一旦将其优化到商业可行的水平,本发明可以在供应链的不同阶段提供帮助。

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