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新型光子傳感器可快速發(fā)現(xiàn)水果和蔬菜上的細(xì)菌和殺蟲劑
來源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2021/11/8

圖片來源:新非洲,Shutterstock

在歐盟資助的 GRACED 項(xiàng)目的支持下,研究人員正在開發(fā)一種新型傳感器,可以顯著改善歐洲的食品安全監(jiān)測。超靈敏的光子傳感器將能夠在幾分鐘內(nèi)可靠地檢測到水果和蔬菜上的有害化學(xué)物質(zhì)和細(xì)菌的微觀痕跡。


監(jiān)測這些食物通常既昂貴又費(fèi)時(shí)。當(dāng)隨機(jī)批次測試并將樣品送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析時(shí),可能需要兩到三天才能得到結(jié)果。鑒于水果和蔬菜會(huì)快速降解且檢查成本高昂,生產(chǎn)商通常會(huì)采取較少的安全檢查。這些時(shí)間限制和成本也排除了在超市和餐館進(jìn)行檢測的可能性,因?yàn)樵谶@些地方食品檢驗(yàn)可以在保護(hù)消費(fèi)者健康方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。


據(jù)估計(jì),全世界每年有 3.85 億人無意中中毒,其中 11,000 人死亡,這凸顯了加強(qiáng)食品安全監(jiān)測的重要性。眾所周知,通過食物或水?dāng)z入的農(nóng)藥殘留會(huì)影響人體的免疫、內(nèi)分泌和神經(jīng)系統(tǒng),并且它們與出生缺陷和癌癥等多種疾病有關(guān)。GRACED 項(xiàng)目協(xié)調(diào)員塞浦路斯研究與創(chuàng)新中心 (CyRIC) 的研發(fā)總監(jiān)亞歷山德羅·朱斯蒂 (Alessandro Giusti) 表示:“由于全球有數(shù)千人死亡,我們迫切需要一種準(zhǔn)確、高度靈敏且生產(chǎn)成本低的快速新型監(jiān)測設(shè)備。EURACTIV PR 上發(fā)布的新聞稿。


以高達(dá) 100 倍的速度識(shí)別污染物

正在開發(fā)的高度靈敏的監(jiān)測設(shè)備使用激光來發(fā)現(xiàn)殺蟲劑和細(xì)菌,而無需化學(xué)品或染料作為標(biāo)記。該設(shè)備被稱為等離子光子雙峰多路復(fù)用傳感器,可以比當(dāng)前技術(shù)快 50 到 100 倍,檢測最微弱的農(nóng)藥或細(xì)菌痕跡。此外,傳感器表面的受體會(huì)根據(jù)特定的細(xì)菌或化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行調(diào)整,因此傳感器僅捕獲感興趣的分析物,當(dāng)存在有害物質(zhì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生獨(dú)特的信號(hào)。


但這究竟是如何工作的呢?在傳感器中傳播的光在傳感器表面上產(chǎn)生一個(gè)完全暴露的消逝場。當(dāng)樣品通過傳感器時(shí),激光的速度會(huì)發(fā)生變化,從而改變輸出端的干涉圖案。這使得傳感器表面上的受體能夠識(shí)別有害化學(xué)物質(zhì)或細(xì)菌,從而提供即時(shí)診斷!耙磺卸荚谝粋(gè)芯片上完成——我們正在努力在不到 30 分鐘(包括樣品制備時(shí)間)內(nèi)同時(shí)檢測七種不同的分析物,”Giusti 說。


據(jù) CyRIC 主管稱,該技術(shù)可用于確定任何事物的污染,從植物用水到水果和蔬菜本身!按怪被虺鞘修r(nóng)場……有點(diǎn)像實(shí)驗(yàn)室,一切都在受控房間內(nèi)進(jìn)行?刂扑|(zhì)對于這類農(nóng)場的成功非常重要,如果這個(gè)過程是自動(dòng)化的,那就更好了。


“一些城市農(nóng)場正在使用‘灰水’——用于灌溉的污水池——可能存在污染風(fēng)險(xiǎn)。因此,像我們這樣的解決方案將與未來的糧食生產(chǎn)高度互補(bǔ)!


GRACED(超緊湊、低成本等離子光子雙峰多路復(fù)用傳感器平臺(tái),作為食品質(zhì)量監(jiān)測整體解決方案的一部分)技術(shù)將在法國、意大利和匈牙利的不同生產(chǎn)和分銷系統(tǒng)中進(jìn)行測試。

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