به گزارش ایسنا به نقل از آی ای، در یک پیشرفت بزرگ، دانشمندان از حسگر زیستی پیشگامانه ای رونمایی کردند که برای ایجاد انقلابی در تعیین تازگی گوشت طراحی شده است.
این دستگاه نوآورانه با استفاده از نانوذرات اکسید روی که بر یک الکترود گرافن متخلخل تعبیه شده است، نوید تشخیص دقیق محصولات جانبی پیری در گوشت را می دهد و کیفیت و ایمنی آن را تضمین می کند.
اهمیت تازگی گوشت
تازگی گوشت حیوانی یک جنبه حیاتی است که به طور مستقیم بر کیفیت و ایمنی آن تأثیر می گذارد. بهرغم روش های جدید نگهداری که اجازه می دهد گوشت در سطح جهانی حمل شود و مدتها پس از کشتار مصرف شود، برخی فرآیندهای از بین رفتن تازگی گوشت اجتناب ناپذیر هستند.
آدنوزین تری فسفات (ATP)، مولکول تامین کننده انرژی در سلول ها، پس از مرگ تحت تجزیه قرار می گیرد و منجر به تشکیل هیپوگزانتین (HXA) و گزانتین می شود که نشان دهنده از بین رفتن تازگی گوشت است.
خطرات مصرف گوشت غیر تازه
مصرف گوشت غیر تازه میتواند خطرات قابل توجهی برای سلامتی افراد به همراه داشته باشد. باکتری های موجود در گوشت مانند سالمونلا، ای کولای و کمپیلوباکتر با افزایش سن گوشت به سرعت تکثیر می شوند و منجر به بیماری های ناشی از غذا می شوند.
از علایم این بیماریها می توان به تهوع، استفراغ، اسهال، درد شکم و در موارد شدید، کم آبی بدن و نارسایی اندام ها اشاره کرد. ارزیابی صحیح تازگی گوشت در پيش‌گيري از چنین بیماری هایی و تضمین ایمنی مصرف کننده بسیار مهم است.
معرفی حسگر زیستی
در یک تلاش مشترک، محققان موسساتی از جمله آکادمی علوم و فناوری ویتنام (VAST) و آکادمی علوم روسیه، یک حسگر زیستی پیشرفته توسعه داده اند.
این حسگر زیستی، با استفاده از الکترودهای گرافن اصلاح شده با نانو ذرات (Nanoparticle) اکسید روی، به طور خاص تشخیص هیپوگزانتین، یک شاخص کلیدی از تازگی گوشت را مورد نظر قرار می دهد.
مزایای برتر حسگر زیستی
برخلاف روش های سنتی، که میتواند پرهزینه، زمان بر و نیازمند فرآیندهای تخصصی باشد، حسگر زیستی جدید مزایای بی نظیری را ارائه می دهد.
نویسنده این مطالعه تأکید می کند که در مقایسه با روش های مدرن آزمایش مواد غذایی ، مانند کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، حسگرهای زیستی مانند حسگر ما مزایای برتری در مدیریت زمان، قابلیت حمل، حساسیت بالا و انتخاب پذیری دارند.
این حسگر چگونه کار می کند؟
این حسگر زیستی با استفاده از یک فیلم پلی آمید ساخته شده است که از طریق فرآیند لیزر پالسی به گرافن متخلخل تبدیل می شود. نانوذرات اکسید روی بر الکترود، مولکول های هیپوگزانتین را به سطح حسگر جذب می کنند. پس از برهم کنش، هیپوگزانتین اکسید می شود و الکترون ها را منتقل می کند و در نتیجه یک ولتاژ افزایش می یابد. این رابطه خطی بین غلظت هیپوگزانتین و افزایش ولتاژ امکان تعیین تازگی گوشت را فراهم می کند.
آزمایش دقیق و کاربرد عملی
اثربخشی حسگر زیستی مورد آزمایش قرار گرفت و عملکرد فوق العاده ای را با بیش از ۹۸ درصد دقت در تشخیص سطوح هیپوگزانتین نشان داد. کاربرد عملی روی فیله های گوشت خوک نتایج امیدوارکننده ای به همراه داشت که کاربرد حسگر زیستی را در دنیای واقعی نشان می دهد.
پیامدهایی برای آینده
معرفی این حسگر زیستی بیانگر پیشرفت قابل توجهی در تضمین ایمنی مواد غذایی و استانداردهای کیفیت است. حسگر زیستی با قابلیت های ارزیابی سریع و دقیق، پتانسیل بسیار زیادی برای پذیرش گسترده در صنایع غذایی دارد که نویدبخش افزایش اعتماد مصرف کننده و انطباق با مقررات است.
چالش های بالقوه و تحقیقات بیشتر
در حالی که این حسگر زیستی نتایج امیدوارکننده ای را ارائه می دهد، چالش هایی مانند مقیاس پذیری و مقرون به صرفه بودن در تولید در مقیاس بزرگ امکان دارد برای اجرای گسترده مورد توجه قرار گیرد. تحقیقات بیشتر می تواند بر بهینه سازی فرآیندهای تولید و کاوش در کاربردهای اضافی فراتر از آزمایش تازگی گوشت، از جمله در داروسازی یا نظارت بر محیط زیست متمرکز شود.
در نتیجه، توسعه این حسگر زیستی نوآورانه نویدبخش عصر جدیدی در آزمایش تازگی گوشت است که فناوری پیشرفته تقاضای روزافزون برای کیفیت و ایمنی در زنجیره تامین غذای جهانی را برآورده می کند.
این مطالعه در AIP Advances منتشر شد.
- 12
- 5
