新型传感器实现鱼类新鲜度高效监测
判断鱼是否新鲜,传统方法包括观察鱼眼、鱼鳃或嗅其气味,但这些方法主观性较强。更科学的评估方式是检测腐败初期产生的化学物质。
近日,ACS Sensors 杂志报道了一项突破性进展。研究人员开发出一款电子传感器,能够在不到两分钟内快速检测出一种关键腐败标志物,从而实现对鱼类新鲜度的精准判断。
鱼类腐败的肉眼特征,例如鱼眼浑浊、鱼鳃发紫或气味难闻,往往需要数小时甚至数天才能显现。相比之下,次黄嘌呤(HX)这类化合物在鱼类死亡后几乎立即开始积累,源于核酸等生物分子的降解过程。因此,HX 含量被广泛认为是评估鱼类(包括整鱼和鱼片)新鲜度的可靠生物标志物。
目前,检测 HX 的方法通常依赖复杂的实验室仪器和耗时流程。为解决这一问题,由 Nicolas Voelcker、Azadeh Nilghaz 与 Muamer Dervisevic 等人组成的研究团队设计了一种基于微针的新型传感器,以实现更便捷、更快速的现场检测。
该传感器采用四乘四的微针阵列结构,表面涂有特制的金纳米颗粒和一种能够催化 HX 分解的酶。使用时,微针刺入鱼体表面,通过物理接触和酶促反应,使 HX 引发的电势变化被传感器捕捉并转化为可读信号。
为验证其性能,研究团队以三文鱼排为样本,在室温环境下进行长达 48 小时的实验。结果显示,该装置能够检测到浓度低于 500 ppb 的 HX,这一数值与行业标准中“非常新鲜”鱼类的水平相符。
测试结果在约 100 秒内返回,且其灵敏度与市面上的实验室试剂盒相当。
尽管该设备仍需进一步优化以实现商业化应用,但研究表明,这种基于微针的生物传感器具有在食品供应链中实现即时质量控制的潜力。
更多信息详见:通过微针生物传感器提升食品安全:鱼类新鲜度的实时监测,发表于 ACS Sensors,2025 年,DOI:10.1021/acssensors.5c01637。
期刊信息由美国化学学会提供。