La biologie

Le nouveau capteur MIT avec micro-aiguilles en soie détecte la contamination et la détérioration

Le nouveau capteur MIT avec micro-aiguilles en soie détecte la contamination et la détérioration

Les ingénieurs du MIT ont mis au point un capteur ressemblant à une bande velcro en forme qui peut percer l'emballage en plastique des denrées alimentaires pour prélever des échantillons de contamination bactérienne et de détérioration. L'appareil perce l'emballage et les aliments via des micro-aiguilles en soie qui aspirent la matière par capillarité.

Une fois que les micro-aiguilles constituées de protéines comestibles de la soie ont percé les aliments, les minuscules trous sur les aiguilles attirent le liquide vers l'arrière du capteur. C'est là que se déroule l'analyse. Il y a Deux types de "bioinks" spécialisés ici qui réagissent à la présence bactérienne et à certains niveaux de pH, qui détectent respectivement la contamination et l'altération.

Test et développement

Après que l'équipe a eu l'idée, Doyoon Kim a acheté du poisson cru dans une épicerie locale et leur a injecté E. coli., Salmonelle et un liquide de contrôle non contaminé.

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Ils ont découvert que la bactérie détectant le bioink est passée du rouge au bleu à environ 16 heures. Il n'a pas détecté de salmonelles car le matériau choisi n'est sensible qu'à E. coli. mais l'autre capteur; Cependant, il est également devenu rouge après quelques heures de plus, signalant la détérioration.

La recherche est publiée dans Matériaux fonctionnels avancés. Et l'équipe se compose de Benedetto Marelli, Doyoon Kim, Yunteng Cao, Dhanushkodi Mariappan, Michael S. Bono Jr. et A. John Hart.

Bien qu'il soit certainement utile en période d'épidémies telles que la récente contamination par les salmonelles dans les oignons et les pêches, ces capteurs pourraient également être utilisés par les consommateurs pour vérifier si un produit après sa date d'expiration est vraiment gâté.

Benedetto Marelli, professeur adjoint au Département de génie civil et environnemental du MIT, note sur Nouvelles du MIT, «Il y a beaucoup de nourriture gaspillée en raison du manque d'étiquetage approprié, et nous jetons la nourriture sans même savoir si elle est gâtée ou non», et ajoute «Les gens gaspillent aussi beaucoup de nourriture après les épidémies, parce qu'ils ' vous ne savez pas si les aliments sont réellement contaminés ou non. Une technologie comme celle-ci donnerait l'assurance à l'utilisateur final de ne pas gaspiller de nourriture. »

En quoi est-ce avantageux?

L'équipe voulait proposer un capteur capable de percer les aliments avec différentes propriétés texturales. Ils se sont installés sur des micro-aiguilles en soie. Marelli fait remarquer que «la soie est complètement comestible, non toxique et peut être utilisée comme ingrédient alimentaire, et elle est suffisamment robuste mécaniquement pour pénétrer à travers un large éventail de types de tissus, comme la viande, les pêches et la laitue.»

Ensuite, l'équipe a développé deux types de bioinks polymères. Le premier est un anticorps qui réagit à E. coli., qui augmente en taille lorsqu'il est rencontré avec l'agent pathogène et repousse le polymère environnant qui modifie la façon dont le bioink absorbe et reflète la lumière. Ce dernier bioink réagit simplement à certains niveaux de pH.

L'équipe cherche actuellement à accélérer le processus en permettant aux micro-aiguilles d'absorber le matériau plus rapidement et en faisant réagir les bioinks plus rapidement. Une fois optimisée à un niveau commercialement viable, ils envisagent que cette invention pourrait être utile à différentes étapes de la chaîne d'approvisionnement.


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