Мы уже слышали о так называемых «пластырях с микроиглами», которые используются для безболезненного и длительного высвобождения лекарств через кожу. Недавно ученые MIT адаптировали эту технологию для обнаружения испорченных продуктов.
Обычно пластыри с микроиглами состоят из небольшого полимерного квадрата, нижняя сторона которого покрыта множеством крошечных, наполненных лекарством шипов, которые сделаны из водорастворимого биосовместимого материала. Когда пластырь прижимается к телу пациента, шипы безболезненно проникают в верхний слой кожи. Затем они растворяются, высвобождая лекарство в кровоток через интерстициальную жидкость, которая окружает клетки кожи.
Новый пластырь MIT изготовлен из фиброина шелка — съедобного белка, извлекаемого из коконов шелкопряда, — а также двух типов полимерных «биочернил». Один из них чувствителен к молекуле бактерий E. coli, а другой — к уровням pH, которые обычно связаны с порчей пищевых продуктов. В обоих случаях полимер изменит цвет, если присутствуют целевая молекула или если наблюдается изменение кислотности.
Когда пластырь прижимается к поверхности свежего продукта, его иглы (каждая размером около 1,6 мм в длину и 600 микрон в ширину) втягивают жидкость изнутри вещества. Ученые уверяют, что это более точный подход, чем классическое сканирование поверхности пищи. Все потому, что такие поверхности могут содержать вмятины и трещины, в которых патогены прячутся от датчиков.
В лабораторных испытаниях ученые вводили в филе сырой рыбы раствор, содержащий либо бактерии кишечной палочки, либо бактерии сальмонеллы, либо вообще не содержащие загрязняющих веществ. Затем пластыри были нанесены на все образцы. На каждый пластырь наносили маркировку: для E. coli в виде буквы E, а для рН в виде буквы C.
Синие буквы C и E означали, что рыба свежая; красная буква E указывала на заражение кишечной палочкой; а красные буквы E и C указывали как на бактериальное загрязнение, так и на порчу продукта.
Примерно через 16 часов при комнатной температуре буквы E изменили цвет с синего на красный, но только на тех образцах, в которых присутствовали бактерии E. coli. Однако через несколько часов буквы Е и С на всех образцах стали красными, что указывало на то, что все они испортились после слишком длительного пребывания в тепле.
Сейчас ученые работают над тем, чтобы ускорить время реакции и сделать пятна чувствительными к более широкому спектру загрязнителей. В конечном итоге есть надежда, что эта технология может быть использована рабочими для контроля продуктов в пути, а потребителями — для проверки продуктов в магазине и у себя дома.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение