食品是否變質？未來智能標籤有望告訴你答案！

導讀

最近，美國克拉克森大學的科學家開發出一種低成本、攜帶型的紙基感測器，它不僅能夠檢測食品是否腐敗變質或者受到污染，也可以檢測化妝品內是否含有有害物質，還可以鑒別偏遠山林里的新型藥用植物，甚至可以鑒定茶和酒。

關鍵字

安全、物聯網、感測器

背景

前些天，筆者在《飲用水鉛超標危害人體！新型感測器可有效監測》一文中與大家介紹了有關飲用水安全的問題，以及新型感測器如何有效監測飲用水中的鉛含量。然而，不僅僅是飲用水安全，近些年來食品安全也越來越受到社會的廣泛重視。

然而對於食品的檢驗，一般來說還是需要專業人員，以及藉助於專門的實驗器材。這樣不僅不方便，而且成本還很高。因此，科學家們正努力研究低成本、攜帶型的感測器，用於檢測食品是否發生腐敗變質或者受到污染。

（圖片來源：美國化學會）

創新

最近，美國克拉克森大學博士 Silvana Andreescu 和她的同事們開發出一種低成本、攜帶型的紙基感測器，它不僅能夠檢測食品，也可以檢測化妝品是否具有有害物質，還可以鑒別偏遠山林里的新型藥用植物，甚至可以鑒定茶和酒。這種感測器除了用途廣泛，更重要的是，用戶還可以很容易地讀取檢測結果。

（圖片來源：Silvana Andreescu）

研究人員在美國化學會（ACS）第254界國際會議和展覽會展示了他們的研究成果。Silvana Andreescu 博士表示：

「我一直對於開發可應用於工業和普通人群的技術，非常感興趣。我的實驗室已經搭建了一種多功能感測平台，它可以將所有需要的檢測試劑集成到一張紙上。同時，它可適用於不同的目標，包括食品污染物、與食品變質相關的抗氧化劑和自由基。」

技術

Andreescu 稱，她的感測器與其他感測器的不同之處在於：他們使用了特殊的納米結構，捕獲並且綁定到他們要尋找的化合物。她說：

「很多人都在研究類似的感測器，那些感測器會將溶液引導到管道上。而我們使用穩定的無機粒子，它們具有氧化還原活性。當它們和我們想要檢測的物質相互作用時，他們的顏色會發生改變，而且強度的變化會告訴我們分析物的濃度。」

（圖片來源：美國化學會）

此外，因為該設備將所需要的所有試劑都集成在一張紙上，所以在樣本進行測試時，用戶無需添加任何其他物質。

這種感測器的應用領域非常寬廣。例如，到目前為此，她有關感測器的大部分工作都集中於檢測茶和酒中的抗氧化劑。她和同事們發現這些產品具有獨特的抗氧化劑「指紋」，可以用於特殊的鑒定目的。她指出，研究人員也可以使用這些攜帶型感測器探索偏遠地區，例如亞馬遜雨林，尋找天然的抗氧化劑來源。

（圖片來源：美國化學會）

最近，Andreescu 拓展了她的研究，進行食品和環境中污染物的檢測。她設計出一種感測器原型，可以鑒別出赭麴黴毒素A。赭麴黴毒素A是一種真菌毒素，普遍存在於一些列的產品中，例如穀物和咖啡。她準備在這個方向上進一步拓展，尋找沙門氏菌和大腸桿菌。

現在，她的團隊正在將研究帶向另外一個方向，開發出基於紙張的設備。這些設備的顏色會隨著化妝品和食品的變質而發生變化。這些感測器綁定於活性氧，這種物質會隨著食品的老化和最終腐壞而不斷積累。這方面的測試仍然在進行中。

價值

正如前面所說，這項創新技術的最大價值就是攜帶型和低成本，而且可以進行多種檢測。

未來，這項技術有望集成到智能標籤中，與物聯網技術相結合，實現食品、化妝品等產品的實時檢測。我們有望通過智能手機上的應用程序，及時了解到食品是否已經發生腐敗變質，從而及時丟棄變壞的食品。

參考資料

【1】https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/newsreleases/2017/august/smart-label-could-one-day-let-you-know-when-to-toss-food-and-cosmetics-video.html

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