این حسگر زیستی تازگی گوشت را تشخیص میدهد!

به گزارش مجله خبری نگار، در یک پیشرفت بزرگ، دانشمندان از حسگر زیستی پیشگامانه‌ای رونمایی کردند که برای ایجاد انقلابی در تعیین تازگی گوشت طراحی شده است.

این دستگاه نوآورانه با استفاده از نانوذرات اکسید روی که بر یک الکترود گرافن متخلخل تعبیه شده است، نوید تشخیص دقیق محصولات جانبی پیری در گوشت را می‌دهد و کیفیت و ایمنی آن را تضمین می‌کند.

اهمیت تازگی گوشت

تازگی گوشت حیوانی یک جنبه حیاتی است که به طور مستقیم بر کیفیت و ایمنی آن تأثیر می‌گذارد. بهرغم روش‌های جدید نگهداری که اجازه می‌دهد گوشت در سطح جهانی حمل شود و مدت‌ها پس از کشتار مصرف شود، برخی فرآیند‌های از بین رفتن تازگی گوشت اجتناب ناپذیر هستند.

آدنوزین تری فسفات (ATP)، مولکول تامین کننده انرژی در سلول ها، پس از مرگ تحت تجزیه قرار می‌گیرد و منجر به تشکیل هیپوگزانتین (HXA) و گزانتین می‌شود که نشان دهنده از بین رفتن تازگی گوشت است.

خطرات مصرف گوشت غیر تازه

مصرف گوشت غیر تازه میتواند خطرات قابل توجهی برای سلامتی افراد به همراه داشته باشد. باکتری‌های موجود در گوشت مانند سالمونلا،‌ای کولای و کمپیلوباکتر با افزایش سن گوشت به سرعت تکثیر می‌شوند و منجر به بیماری‌های ناشی از غذا می‌شوند.

از علایم این بیماری‌ها می‌توان به تهوع، استفراغ، اسهال، درد شکم و در موارد شدید، کم آبی بدن و نارسایی اندام‌ها اشاره کرد. ارزیابی صحیح تازگی گوشت در پیش‌گیری از چنین بیماری‌هایی و تضمین ایمنی مصرف کننده بسیار مهم است.

معرفی حسگر زیستی

در یک تلاش مشترک، محققان موسساتی از جمله آکادمی علوم و فناوری ویتنام (VAST) و آکادمی علوم روسیه، یک حسگر زیستی پیشرفته توسعه داده اند.

این حسگر زیستی، با استفاده از الکترود‌های گرافن اصلاح شده با نانو ذرات (Nanoparticle) اکسید روی، به طور خاص تشخیص هیپوگزانتین، یک شاخص کلیدی از تازگی گوشت را مورد نظر قرار می‌دهد.

مزایای برتر حسگر زیستی

برخلاف روش‌های سنتی، که میتواند پرهزینه، زمان بر و نیازمند فرآیند‌های تخصصی باشد، حسگر زیستی جدید مزایای بی نظیری را ارائه می‌دهد.

نویسنده این مطالعه تأکید می‌کند که در مقایسه با روش‌های مدرن آزمایش مواد غذایی، مانند کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، حسگر‌های زیستی مانند حسگر ما مزایای برتری در مدیریت زمان، قابلیت حمل، حساسیت بالا و انتخاب پذیری دارند.

این حسگر چگونه کار می‌کند؟

این حسگر زیستی با استفاده از یک فیلم پلی آمید ساخته شده است که از طریق فرآیند لیزر پالسی به گرافن متخلخل تبدیل می‌شود. نانوذرات اکسید روی بر الکترود، مولکول‌های هیپوگزانتین را به سطح حسگر جذب می‌کنند. پس از برهم کنش، هیپوگزانتین اکسید می‌شود و الکترون‌ها را منتقل می‌کند و در نتیجه یک ولتاژ افزایش می‌یابد. این رابطه خطی بین غلظت هیپوگزانتین و افزایش ولتاژ امکان تعیین تازگی گوشت را فراهم می‌کند.

آزمایش دقیق و کاربرد عملی

اثربخشی حسگر زیستی مورد آزمایش قرار گرفت و عملکرد فوق العاده‌ای را با بیش از ۹۸ درصد دقت در تشخیص سطوح هیپوگزانتین نشان داد. کاربرد عملی روی فیله‌های گوشت خوک نتایج امیدوارکننده‌ای به همراه داشت که کاربرد حسگر زیستی را در دنیای واقعی نشان می‌دهد.

پیامد‌هایی برای آینده

معرفی این حسگر زیستی بیانگر پیشرفت قابل توجهی در تضمین ایمنی مواد غذایی و استاندارد‌های کیفیت است. حسگر زیستی با قابلیت‌های ارزیابی سریع و دقیق، پتانسیل بسیار زیادی برای پذیرش گسترده در صنایع غذایی دارد که نویدبخش افزایش اعتماد مصرف کننده و انطباق با مقررات است.

چالش‌های بالقوه و تحقیقات بیشتر

در حالی که این حسگر زیستی نتایج امیدوارکننده‌ای را ارائه می‌دهد، چالش‌هایی مانند مقیاس پذیری و مقرون به صرفه بودن در تولید در مقیاس بزرگ امکان دارد برای اجرای گسترده مورد توجه قرار گیرد. تحقیقات بیشتر می‌تواند بر بهینه سازی فرآیند‌های تولید و کاوش در کاربرد‌های اضافی فراتر از آزمایش تازگی گوشت، از جمله در داروسازی یا نظارت بر محیط زیست متمرکز شود.

در نتیجه، توسعه این حسگر زیستی نوآورانه نویدبخش عصر جدیدی در آزمایش تازگی گوشت است که فناوری پیشرفته تقاضای روزافزون برای کیفیت و ایمنی در زنجیره تامین غذای جهانی را برآورده می‌کند.