这种基于改性碳纳米管的MIT装置可以检测腐肉产生的胺。
麻省理工学院的化学家开发了一种廉价的便携式传感器，可以检测腐烂肉类散发的气体，让消费者能够确定杂货店或冰箱中的肉类是否可以安全食用。
麻省理工学院约翰·D·麦克阿瑟化学教授蒂莫西·斯瓦格说，这种传感器由化学改性的碳纳米管组成，可以部署在“智能包装”中，提供比包装上的有效期更准确的安全信息。
他补充说，它还可以减少食物浪费。 “人们不断地扔掉可能还不错的东西，”斯瓦格说，他是本周在 Angewandte Chemie 杂志上描述新传感器的论文的资深作者。
该论文的第一作者是研究生苏菲刘。其他作者是前实验室技术员 Alexander Petty 和博士后 Graham Sazama。
该传感器类似于斯瓦格实验室近年来开发的其他碳纳米管设备，包括一种检测水果成熟度的设备。所有这些设备的工作原理都是一样的：碳纳米管可以进行化学修饰，使其承载电流的能力在存在特定气体的情况下发生变化。
在这种情况下，研究人员用称为金属卟啉的含金属化合物对碳纳米管进行了修饰，该化合物含有一个与几个含氮环结合的中心金属原子。血红蛋白在血液中携带氧气，是以铁为中心原子的金属卟啉。
对于这个传感器，研究人员使用了一种金属卟啉，其中心是钴。金属卟啉非常擅长与称为胺的含氮化合物结合。研究人员特别感兴趣的是所谓的生物胺，如腐胺和尸胺，它们是由腐肉产生的。
当含钴卟啉与这些胺结合时，会增加碳纳米管的电阻，可以很容易地测量。
“我们使用这些卟啉来制造一个非常简单的设备，我们在设备上施加一个电位，然后监测电流。当设备遇到作为腐肉标志物的胺时，设备的电流会变低。”刘说。
在这项研究中，研究人员在四种肉类上测试了传感器：猪肉、鸡肉、鳕鱼和鲑鱼。他们发现，冷藏后，所有四种类型都可以在四天内保持新鲜。在不冷藏的情况下，样品全部腐烂，但速度各不相同。
还有其他传感器可以检测腐肉的迹象，但它们通常是大型且昂贵的仪器，需要专业知识才能操作。 “我们的优势在于这些传感器是最便宜、最小、最容易制造的传感器，”Swager 说。
“拥有用于实时测量肉类和鱼类产品新鲜度的廉价传感器有几个潜在优势，包括预防食源性疾病、提高整体客户满意度以及减少杂货店和消费者家中的食物浪费，”食品包装的主要供应商 Sealed Air 的高级科学研究员 Roberto Forloni 说，他不是研究团队的成员。
新设备还需要很少的功率，并且可以整合到 Swager 实验室最近开发的无线平台中，该平台允许普通智能手机读取来自碳纳米管传感器的输出，例如这个。
研究人员已经为这项技术申请了专利，并希望获得许可用于商业开发。该研究由美国国家科学基金会和陆军研究办公室通过麻省理工学院士兵纳米技术研究所资助。
出版 ：Sophie F. Liu 等人，“单壁碳纳米管/金属卟啉复合材料用于胺和肉类腐败的化学电阻检测”，Angewandte Chemie 国际版，2015 年； DOI：10.1002/anie.201501434
图片：刘苏菲
