Вчені винайшли спосіб виявляти хвороботворні бактерії у їжі за допомогою пористого шовкового масиву мікроголок, про що вони повідомляють у журналі Advanced Functional Materials. Полімери, що входять до складу голок, чутливі до певних показників та змінюють колір, якщо вони присутні.
Що таке масиви мікроголок?
Патчі з мікроголками використовуються для безболісного та тривалого введення ліків через шкіру. Зазвичай масиви мікроголок складаються з невеликих полімерних квадратів, нижня сторона яких вкрита великою кількістю наповнених ліками голок, що виготовлені з водорозчинного, біосумісного матеріалу. Коли цей пластир притискається до тіла пацієнта, голки безболісно проникають у верхній шар шкіри. Потім вони розчиняються, випускаючи ліки в кров.
Який масив мікроголок створили вчені?
Дослідники з Масачусетського технологічного інституту виготовили масив мікроголок з фіброїну (білка, що присутній у шовку, який виробляють комахи) та двох типів полімерів. Один з них чутливий до молекули хвороботворних бактерій кишкової палички Escherichia coli, тоді як інший реагує на рівень рН, що визначає рівень кислотності та лужності й пов’язаний із псуванням їжі. Полімери будуть змінювати колір у присутності відповідної молекули або значення рН. Коли пластир притискається до поверхні свіжого продукту, його голки (кожна розміром приблизно 1,6 міліметрів у довжину та 600 мікронів у ширину) будуть втягувати рідину з цього продукту.
Наскільки такий підхід ефективний?
Під час лабораторних тестів вчені вводили у філе сирої риби розчин, що містить або бактерії кишкової палички, або бактерії сальмонели, або взагалі не містить бактерій. Потім на всі зразки наносили пластирі з мікроголками. Полімер, що реагує на кишкову паличку, був нанесений у вигляді букви Е на кожен з пластирів, тоді як інший полімер, що реагує на рівень рН, був на пластирях у формі літери C. Приблизно через 16 годин при кімнатній температурі літери Е змінювали синій колір на червоний, але лише на тих зразках, в яких були присутні бактерії кишкової палички. Кілька годин потому літери Е та С на всіх зразках стали червоними, що вказує на те, що усі продукти зіпсувалися.
Зараз вчені працюють над прискоренням часу реакції та підвищенням чутливості полімерів до широкого кола бактерій. Така технологія може бути використана працівниками для моніторингу продукції під час її транспортування, а також споживачами для перевірки продуктів у магазині та вдома.