Bir balığın taze olup olmadığını anlamak için onu solungaçlarına veya gözlerine ya da kokusuna bakabilirsiniz. Normalde bir besin bozulmaya başladığında, ortaya bazı maddeler çıkar ve genelde bunlar kötü kokuya neden olur. İşte yeni geliştirilen bir elektronik sensör bir balığın taze olup olmadığını 2 (yaklaşık 100 saniye) dakikada belirleyebiliyor.
Bir balığın bozulduğunu gösteren belirteçlerin (bulanık gözler, morarmış solungaçlar ya da koku) ortaya çıkması günler alabilir. Buna karşılık, hipoksantin (HX) gibi bileşikler, nükleik asitler ve diğer moleküller parçalanmaya başladığı için ölümden hemen sonra oluşmaya başlar. Araştırmacılar, hipoksantin konsantrasyonu ölçümüyle balığın veya parçalarının bozunduğu kolaylıkla tespit edebileceklerini düşündüler.
Günümüzde, HX miktarı ölçümü zaman alıcı süreçler ve özel laboratuvar ekipmanları gerektiriyor. Bu nedenle, HX değişimini izlemeyi daha basit ve taşınabilir hale getirmek için Nicolas Voelcker, Azadeh Nilghaz, Muamer Dervisevic ve meslektaşları mikroiğne tabanlı bir tazelik sensörü geliştirdiler. Mikroiğneler genellikle ilaç dağıtımı veya cilt bakımı ürünlerinde kullanılırken, burada cihazın hassasiyetini artırmak için kullanılıyor.
Sensörü oluşturmak için ekip, dörtlü bir mikroiğne dizisi oluşturdu ve bunu özel altın nanopartiküller ve HX’i parçalayan bir enzimle kapladı. Sensör, bir parça balığın üstüne bastırılır ve mikroiğnelerle sabitlenir. Enzim HX’i parçaladıkça, balığın içindeki elektrik potansiyeli değişir ve sensör bu değişiklikleri ölçer ve yorumlar.
Araştırmacılar, sensörün performansını küçük parçalara kesilmiş ve oda sıcaklığında 48 saate kadar bozulmaya bırakılmış somon biftekleriyle doğruladılar. Sensör, milyarda 500 parçadan(500ppb) daha az HX konsantrasyonlarını tespit edebiliyor ki bu, “çok taze” olarak kabul edilen balık örnekleriyle uyumlu bir seviyedir. Sonuçlar yaklaşık 100 saniye içinde elde edildi. Ayrıca, yeni sensörün hassasiyeti, piyasada bulunan laboratuvar tabanlı test kitlerinin hassasiyetiyle kıyaslanabilir düzeydeydi. Sensörün taşınabilir bir gıda güvenliği aracı olarak kullanılabilmesi için daha fazla geliştirme gerekmesine rağmen, araştırmacılar bu ölçümün gerçek zamanlı gıda kalitesi izleme potansiyelini gösterdiğini söylüyorlar.
Yazarlar,Avustralya Araştırma Konseyi Laureate Fellowship Programı’ndan aldıkları fonu memnuniyetle kabul etti. Şu an teknoloji için patent başvurusunda bulunma sürecindeler.
Yayın: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssensors.5c01637
