Чтобы определить, свежая ли рыба, рекомендуют посмотреть на её глаза и жабры или понюхать её. Но более точный способ проверки качества и безопасности продуктов — поиск соединений, которые образуются в начале процесса разложения. Исследователи, опубликовавшие статью в ACS Sensors, разработали простое и эффективное электронное устройство, которое быстро измеряет концентрацию одного из таких соединений. Прототип датчика может определить степень свежести рыбы менее чем за 2 минуты.
У рыбы признаки порчи (помутнение глаз, посинение жабр, неприятный запах) могут проявиться через несколько часов или даже дней. В отличие от этого, такие соединения, как гипоксантин (HX), начинают образовываться почти сразу после смерти рыбы, поскольку нуклеиновые кислоты и другие молекулы начинают разрушаться. Поэтому исследователи считают уровень HX более надёжным индикатором свежести как для целой рыбы, так и для филе.
В настоящее время измерение HX требует много времени и специализированного лабораторного оборудования. Поэтому, чтобы сделать мониторинг HX более простым и портативным, Николас Фёлькер и его коллеги создали датчик свежести на основе микроигл. Хотя микроиглы обычно используются для доставки лекарств или в средствах по уходу за кожей, здесь они служат для повышения чувствительности устройства.
Для создания датчика команда учёных сделала матрицу из микроигл и покрыла её специальными наночастицами золота и ферментом, расщепляющим НХ. Датчик вдавливается в поверхность куска рыбы и фиксируется с помощью микроигл. По мере того как фермент расщепляет НХ, электрический потенциал внутри рыбы меняется, и датчик измеряет и интерпретирует эти изменения.
Исследователи проверили работоспособность датчика на стейках лосося, нарезанных небольшими кусочками и оставленных портиться на 48 часов при комнатной температуре. Результаты были получены примерно за 100 секунд. Кроме того, чувствительность нового датчика была сопоставима с чувствительностью имеющегося в продаже лабораторного набора для тестирования. Хотя для того, чтобы датчик можно было использовать в качестве портативного устройства для проверки безопасности пищевых продуктов, необходимы дальнейшие разработки, исследователи утверждают, что эксперимент показывает его потенциал для мониторинга качества продуктов питания в режиме реального времени.
[Фото: аdapted from ACS Sensors 2025, DOI: 10.1021/acssensors.5c01637]
