新型传感器实现鱼类新鲜度的快速检测
传统的鱼类新鲜度评估方法通常依赖于目视检查鱼眼是否清澈、鳃是否鲜红，或通过嗅觉判断是否有异味。然而，这些方法在早期腐败阶段的敏感性有限。更为科学和精准的方式则是检测在腐败初期产生的特定化学物质。
近日，一项发表于《ACS Sensors》的研究中，研究人员开发出一种高效便捷的电子传感器，可在不到两分钟的时间内准确评估鱼类的新鲜程度。
在鱼类腐败的早期阶段，一些生物化学变化已经开始发生，例如眼睛变浑、鳃部发紫、气味变差等，这些现象可能需要数小时甚至数天才显现。相比之下，像次黄嘌呤（Hypoxanthine, HX）这样的代谢产物几乎在鱼类死亡后立即生成，标志着核苷酸和相关分子的分解过程启动。因此，HX被广泛认为是衡量鱼类新鲜度的更早、更可靠指标。
当前，检测HX通常依赖于实验室条件下的复杂操作流程和专业仪器。为了解决这一限制，Nicolas Voelcker、Azadeh Nilghaz 和 Muamer Dervisevic 领导的团队研发了一种基于微针技术的便携式传感器。尽管微针在药物输送和护肤产品中已有广泛应用，但在此研究中，其核心作用是提升传感器对HX的响应灵敏度。
该传感器由一个4×4的微针阵列构成，表面涂有金纳米颗粒和一种能够催化HX分解的特异性酶。在测试时，传感器贴附于鱼肉表面，微针刺入组织，酶与HX反应引发电势变化，传感器通过测量这种变化来评估HX浓度。
研究人员使用三文鱼排在室温下放置长达48小时的样本对传感器进行了验证。实验显示，该设备能检测到低于500ppb的HX浓度，这一数值对应于“非常新鲜”的鱼类标准。
测试结果通常在约100秒内返回，其灵敏度已接近市场上现有的实验室检测试剂盒。
尽管该传感器在实际食品安全监控中的大规模应用仍需进一步优化和验证，但此次研究已充分展示了其在实时食品质量检测中的巨大潜力。
更多信息请参阅：Enhancing Food Safety with Microneedle Biosensors: Real-Time Monitoring of Fish Freshness, ACS Sensors (2025). DOI: 10.1021/acssensors.5c01637
期刊信息：ACS Sensors
资料来源：美国化学学会