Для оценки свежести рыбы часто обращают внимание на её глаза и жабры, либо проводят обонятельную проверку. Однако, более надёжный метод определения качества и безопасности рыбы – это выявление веществ, появляющихся на начальных этапах разложения. Учёные, опубликовавшие статью в ACS Sensors, разработали простое и эффективное электронное устройство, которое быстро измеряет концентрацию одного из таких соединений. Прототип датчика может определить степень свежести рыбы менее чем за 2 минуты.
Признаки ухудшения качества рыбы (например, помутнение глаз, посинение жабр, нежелательный запах) могут появиться через несколько часов или спустя некоторое время. В то же время, такие вещества, как гипоксантин (HX), начинают формироваться практически сразу после гибели рыбы, поскольку происходит разрушение нуклеиновых кислот и других молекул. В связи с этим, специалисты полагают, что концентрация HX является более надёжным показателем свежести, как для рыбы целиком, так и для филе.
В настоящий момент измерение HX отнимает много времени и предполагает использование специализированного лабораторного оборудования. Для того чтобы упростить и сделать мониторинг HX более портативным, Николас Фёлькер и его соавторы разработали датчик свежести, основанный на микроиглах. Хотя микроиглы обычно используются для доставки лекарств или в средствах по уходу за кожей , в данном случае они используются для увеличения восприимчивости прибора.
Для разработки датчика учёные создали матрицу из микроигл, покрытую наночастицами золота и ферментом, который расщепляет НХ. Датчик прикрепляется к поверхности рыбы, фиксируясь с помощью микроигл. Когда фермент расщепляет НХ, электрический потенциал внутри рыбы изменяется, и датчик регистрирует и анализирует эти изменения.
Ученые оценили эффективность датчика, проведя испытания на образцах лосося, которые были порезаны на мелкие куски и оставлены при комнатной температуре для порчи в течение 48 часов. Данные были получены приблизительно за 100 секунд. Также было установлено, что чувствительность нового датчика аналогична чувствительности стандартного лабораторного набора для тестирования. Несмотря на то, что для применения датчика в качестве переносного устройства для контроля безопасности продуктов питания требуются дополнительные усовершенствования, исследователи считают, что эксперимент демонстрирует его перспективность для мониторинга качества пищевых продуктов в реальном времени.
[Фото: аdapted from ACS Sensors 2025, DOI: 10.1021/acssensors.5c01637]