基于新的石墨烯的传感器可以检测组胺,食物中的毒素

在美国的研究人员开发能够检测组胺(过敏原)和毒素在食品比标准实验室测试快得多基于石墨烯的电化学传感器。

该小组采用气溶胶喷射印刷制造该传感器。改变通过软件控制需求的几何图案的能力允许快速原型和传感器布局的有效的优化。

今天发表在《IOP出版杂志》上的研究结果发表了评论二维材欧洲杯足球竞彩料,来自西北大学的资深作家马克·赫萨姆教授说:“我们开发了一种气溶胶喷射可打印石墨烯墨水,以实现对不同设备设计的有效探索,这对优化传感器响应至关重要。”

作为一种只在需要材料的地方沉积材料从而减少浪费的增材制造方法,喷墨打印传感器成本低,制作简单,便于携带。这可能使它们能够用于需要对食品样品进行连续现场监测以确定和保持产品质量的地方,以及其他应用场合。

资深作者教授卡门·戈麦斯,爱荷华州立大学,说:“气溶胶喷射印刷是该传感器的发展的基础。纳米碳材料等的石墨烯具有独特的材料性质,例如高导电性,表面积,和生物相容性,可以显著提高电化学传感器的性能。欧洲杯足球竞彩

“但是,因为在现场的电化学传感器通常是一次性的,他们需要的是适合于低成本,高吞吐量和可扩展的制造材料。气溶胶喷射印花给了我们这一点。”欧洲杯足球竞彩

该团队在柔性基底上创建了高分辨率指间电极(ide),通过将单克隆抗体与CO在石墨烯表面生成的氧基共价连接,将其转化为组胺传感器2热退火工艺。

然后,他们在缓冲溶液(PBS)和鱼汤中测试了传感器,看看它们检测组胺的效果如何。

合着者Kshama Parate,爱荷华州立大学,说:“我们发现,石墨烯生物传感器可以检测PBS和鱼汤中的组胺,毒学相关范围分别为6.25至100ppm和6.25至200ppm,检测限分别为2.52 ppm和3.41 ppm。这些传感器的结果是重要的,因为鱼类中的组胺水平超过50ppm会导致不良的健康影响,包括严重的过敏反应,例如鲭鱼食物中毒。

值得注意的是,传感器还显示了33分钟的快速响应时间,而不需要对鱼样本进行预先标记和预处理。这比同等的实验室测试要快得多。”

研究人员还发现,生物传感器的灵敏度不会受到食品样品中常见的蛋白质分子的非特异性吸附的显著影响,这些蛋白质分子被用作阻断剂。

资深作者博士乔纳森·克劳森,爱荷华州立大学,说:“这种类型的生物传感器可用于食品加工设施、进出口港口和超市,这些地方需要对食品样品进行连续现场监测。这种现场检测将消除将食品样本送往实验室检测的需要,这需要额外的处理步骤,增加了组胺分析的时间和成本,并因此增加了食源性疾病和食物浪费的风险。

“它也有可能在需要的目标分子的快速监测其它生物传感应用来自感测小的变应原分子,诸如组胺所使用的,作为样品预处理使用发达免疫感协议消除。除了,它可以被用于检测各种目标,如细胞和蛋白质生物标志物。通过切换固定在传感器平台上一项所述的抗体有特异性朝向检测合适的生物靶标物种,传感器可以进一步满足特定的应用。实例包括食品病原体(沙门氏菌)的,致命的人类疾病(癌症,HIV)或动物或植物疾病(禽流感,柑桔衰退)。”

来源:https://ioppublishing.org/

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