تشخیص تازگی گوشت با حسگر نانویی

به گزارش تارنمای pubs.aip، محققان آکادمی علوم و فناوری و دانشگاه علوم VNU ویتنام و آکادمی علوم روسیه زیست‌حسگری ساختند که از الکترودهای گرافن اصلاح شده توسط نانوذرات اکسید روی برای اندازه‌گیری هیپوکسانتین (HXA) استفاده شده است ، ماده‌ای که می‌تواند به عنوان نشانگر تازه بودن گوشت به کار برد.

آدنوزین تری فسفات (ATP) مولکول مسئول تامین انرژی سلول‌ها بوده و ارتباط تنگاتنگی با تنفس دارد. هنگامی که تنفس قطع می‌شود، سنتز این مولکول نیز متوقف می‌شود و مولکول‌های موجود تجزیه شده و به اسید تبدیل می‌شوند. این فرآیند باعث کاهش عطر و طعم اولیه گوشت شده و ایمنی مواد غذایی را به خطر می‌اندازد.

هیپوکسانتین (HXA) و زانتین (xanthine) مراحل میانی در این انتقال هستند به طوری که ارزیابی آنها در گوشت برای قضاوت میزان طراوت و تازگی این محصول اهمیت زیادی دارد. در حالی که روش‌های بسیاری برای اندازه‌گیری هیپوکسانتین وجود دارد، اما این روش‌های دشوار و پرهزینه بوده و نیاز به افراد متخصص دارد.

در مقایسه با روش‌های آزمایش کیفیت مواد غذایی مانند کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، کروماتوگرافی گازی، طیف‌سنجی جرمی، طیف‌سنجی اتمی و مولکولی و طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته‌ای، این حسگر جدید مزایای زیادی دارد که از آن جمله می‌توان به قابلیت حمل و حساسیت بالا اشاره کرد.

این حسگر با استفاده از یک فیلم پلی آمید تولید می‌شود که با استفاده از لیزر پالسی به گرافن متخلخل تبدیل می‌شود. نانوذرات اکسید روی اضافه شده مولکول‌های هیپوکسانتین را به سطح الکترود جذب می‌کنند. هنگامی که هیپوکسانتین با الکترود در تعامل است، الکترون‌های خود را از دست داده و به بیرون انتقال می‌دهد و این موضوع موجب افزایش ولتاژ الکترود می‌شود. رابطه خطی بین هیپوکسانتین و افزایش ولتاژ، برای تعیین مقدار هیپوکسانتین قابل استفاده است.

برای ارزیابی توانایی این حسگر، محققان راه حل‌هایی را با مقادیر شناخته شده هیپوکسانتین آزمایش کردند. محققان این روش را برای تعیین تازگی گوشت خریداری شده از یک سوپر مارکت استفاده کردند. این حسگر دقت بیش از ۹۸ درصد دامنه تشخیص مطلوب و حد تشخیص پایین از خود نشان داد.