Biologie

Neuer MIT-Sensor mit Seidenmikronadeln erkennt Kontamination und Verderb

Neuer MIT-Sensor mit Seidenmikronadeln erkennt Kontamination und Verderb


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Ingenieure vom MIT haben einen Sensor entwickelt, der in seiner Form einem Klettverschluss ähnelt und die Kunststoffverpackung von Lebensmitteln durchdringen kann, um Proben auf bakterielle Kontamination und Verderb zu entnehmen. Das Gerät durchbohrt die Verpackung und das Lebensmittel über Seidenmikronadeln, die durch Kapillarwirkung Material ansaugen.

Sobald die Mikronadeln aus essbaren Proteinen aus Seide durch das Lebensmittel stechen, ziehen die winzigen Löcher in den Nadeln Flüssigkeit zur Rückseite des Sensors. Hier findet die Analyse statt. Es gibt Zwei Arten von spezialisierten "Bioinks", die auf das Vorhandensein von Bakterien und bestimmte pH-Werte reagieren, die jeweils Kontamination und Verderb erkennen.

Testen und Entwickeln

Nachdem das Team auf die Idee gekommen war, kaufte Doyoon Kim rohen Fisch in einem örtlichen Lebensmittelgeschäft und injizierte ihnen E. coli, Salmonellen und eine nicht kontaminierte Kontrollflüssigkeit.

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Sie fanden heraus, dass die Bakterien, die Bioink nachweisen, in etwa rot von blau wurden 16 Stunden. Es wurden keine Salmonellen nachgewiesen, da das ausgewählte Material nur gegenüber E. coli empfindlich ist. aber der andere Sensor; wurde jedoch auch nach ein paar Stunden rot, was den Verderb signalisierte.

Die Forschung ist veröffentlicht in Erweiterte Funktionsmaterialien. Das Team besteht aus Benedetto Marelli, Doyoon Kim, Yunteng Cao, Dhanushkodi Mariappan, Michael S. Bono Jr. und A. John Hart.

Während es in Zeiten von Ausbrüchen wie der jüngsten Salmonellenkontamination in Zwiebeln und Pfirsichen definitiv nützlich ist, könnten diese Sensoren auch von Verbrauchern verwendet werden, um zu überprüfen, ob ein Produkt nach seinem Verfallsdatum wirklich verdorben ist.

Benedetto Marelli, Assistenzprofessor am MIT für Bau- und Umweltingenieurwesen, berichtet über MIT News"Es gibt eine Menge Lebensmittel, die aufgrund mangelnder Kennzeichnung verschwendet werden, und wir werfen Lebensmittel weg, ohne zu wissen, ob sie verdorben sind oder nicht", und fügt hinzu: "Die Menschen verschwenden nach Ausbrüchen auch viel Lebensmittel, weil sie" Ich bin mir nicht sicher, ob das Lebensmittel tatsächlich kontaminiert ist oder nicht. Eine solche Technologie würde dem Endverbraucher das Vertrauen geben, keine Lebensmittel zu verschwenden. “

Wie ist das vorteilhaft?

Das Team wollte einen Sensor entwickeln, der Lebensmittel mit unterschiedlichen strukturellen Eigenschaften durchdringen kann. Sie entschieden sich für Seidenmikronadeln. Marelli bemerkt: "Seide ist vollständig essbar, ungiftig und kann als Lebensmittelzutat verwendet werden. Sie ist mechanisch robust genug, um ein großes Spektrum von Gewebetypen wie Fleisch, Pfirsiche und Salat zu durchdringen."

Anschließend entwickelte das Team zwei Arten von Polymer-Bioinks. Der erste ist ein Antikörper, der auf E. coli reagiert., das sich bei Begegnung mit dem Erreger vergrößert und das umgebende Polymer wegdrückt, das die Art und Weise verändert, wie der Bioink das Licht absorbiert und reflektiert. Letzterer Bioink reagiert einfach auf bestimmte pH-Werte.

Das Team ist derzeit bestrebt, den Prozess zu beschleunigen, indem die Mikronadeln Material schneller absorbieren und die Bioinks schneller reagieren. Sobald sie auf ein kommerziell realisierbares Niveau optimiert sind, stellen sie sich vor, dass diese Erfindung in verschiedenen Phasen der Lieferkette hilfreich sein könnte.


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Bemerkungen:

  1. Corley

    JA, die gute Variante

  2. Lange

    Ich abonniere all das oben.

  3. Kigazil

    Und das in der Folge..

  4. Derrick

    Bemerkenswerterweise die nützliche Idee



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