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- 發(fā)布時(shí)間2020-07-24 12:14
- 發(fā)布人金彩集團(tuán)
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6月29日消息，據(jù)外媒報(bào)道，國(guó)外研究人員將他們新的打印傳感器浸入金槍魚(yú)肉湯中，觀察讀數(shù)。結(jié)果證明，用高分辨率的氣溶膠噴射打印機(jī)在柔性聚合物膜上打印并經(jīng)過(guò)調(diào)整以測(cè)試組胺、變應(yīng)原和變質(zhì)的魚(yú)和肉的指示劑的傳感器，可以檢測(cè)到百萬(wàn)分之3.41的組胺。
美國(guó)食品和藥物管理局（US Food and Drug Administration）已將魚(yú)類中的組胺標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為百萬(wàn)分之50，使傳感器的靈敏度足以跟蹤食品的新鮮度和安全性。
使傳感器技術(shù)成為可能的是石墨烯，這是一種碳蜂窩，只是一個(gè)原子厚的超級(jí)材料，并且以強(qiáng)度、導(dǎo)電性、柔韌性和生物相容性著稱。使石墨烯在一次性食品安全傳感器上實(shí)用是一種低成本的氣溶膠噴射印刷技術(shù)，其精確度足以創(chuàng)建電化學(xué)傳感器檢測(cè)小分子（例如組胺）所需的高分辨率電極。
荷華州立大學(xué)機(jī)械工程學(xué)副教授、該研究項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人之一喬納森·克勞森說(shuō)：“這一高分辨率至關(guān)重要，一般來(lái)說(shuō)，我們?cè)娇拷@些電極指，這些生物傳感器的靈敏度就越高。”
克勞森和其他項(xiàng)目負(fù)責(zé)人-愛(ài)荷華州立大學(xué)機(jī)械工程副教授卡門(mén)·戈麥斯（Carmen Gomes）、美國(guó)伊利諾伊州埃文斯頓市西北大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)教授Walter P. Murphy和Mark Hersam最近在《2-D Materials》雜志在線發(fā)表的一篇論文中報(bào)道了他們的傳感器發(fā)現(xiàn)。美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)、美國(guó)農(nóng)業(yè)部、空軍研究實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院均對(duì)該項(xiàng)目提供了支持。
該論文描述了如何將石墨烯電極以氣溶膠方式印刷在柔性聚合物上，然后通過(guò)將組胺抗體與石墨烯化學(xué)結(jié)合而轉(zhuǎn)變?yōu)榻M胺傳感器。
Gomes說(shuō)，組胺會(huì)阻止電子轉(zhuǎn)移并增加電阻，電阻的變化可以由傳感器測(cè)量和記錄。這種組胺傳感器不僅適用于魚(yú)類，因?yàn)槭澄镏械募?xì)菌會(huì)產(chǎn)生組胺，因此，它可以很好地表明食物的保質(zhì)期。”
研究人員認(rèn)為，該概念也可以檢測(cè)其他種類的分子。他們?cè)谖恼轮袑?xiě)道：“除了這里介紹的組胺案例研究之外，（氣溶膠噴射印刷）和功能化過(guò)程可能還可以推廣到各種傳感應(yīng)用，包括環(huán)境毒素檢測(cè)、食源性病原體檢測(cè)、可穿戴健康監(jiān)測(cè)和健康診斷。”
研究人員寫(xiě)道，例如，通過(guò)切換與打印傳感器相連的抗體，它們可以檢測(cè)沙門(mén)氏菌、癌癥或禽流感等動(dòng)物疾病。
克勞森（Claussen）、赫爾薩姆（Hersam）和其他合作者（請(qǐng)參見(jiàn)側(cè)欄）通過(guò)修改氣溶膠噴射印刷的傳感器以檢測(cè)細(xì)胞因子或炎癥標(biāo)記物，證明了該技術(shù)的廣泛應(yīng)用。ACS Applied Materials＆Interfaces最近發(fā)表的一篇論文中報(bào)道了這些傳感器，它們可以監(jiān)測(cè)牛的免疫系統(tǒng)功能，并在早期檢測(cè)出致命的和傳染性的副結(jié)核病。
從事印刷石墨烯研究已有多年的克勞森說(shuō)，這些傳感器的另一個(gè)特點(diǎn)是使其非常有用：它們不需要花費(fèi)很多錢(qián)，并且可以擴(kuò)大規(guī)模以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。
克勞森（Claussen）和戈麥斯（Gomes）對(duì)食品行業(yè)以及食品安全測(cè)試有一定的了解。克勞森（Claussen）是納米科技公司（NanoSpy Inc.）的首席科學(xué)官，戈麥斯（Gomes）是愛(ài)荷華州立大學(xué)研究園的一家新興公司，向食品加工公司出售生物傳感器，是一家新興公司。
他們說(shuō)，該公司正在獲得這項(xiàng)新的組胺和細(xì)胞因子傳感器技術(shù)的許可，畢竟，這是他們?cè)谏逃脗鞲衅髦袑ふ业臇|西，這是一個(gè)廉價(jià)、可擴(kuò)展的生物傳感器平臺(tái)。
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