science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Bio-elektronische neus kan voedselbederf detecteren door de geur van de dood te voelen

Krediet:American Chemical Society

Sterke geuren zijn een indicator dat voedsel bedorven is, maar er zou binnenkort een nieuwe manier kunnen zijn om vieze geuren eerder op te snuiven. Zoals gemeld in ACS Nano , onderzoekers hebben een bio-elektronische "neus" ontwikkeld die specifiek een belangrijke vervalverbinding op lage niveaus kan detecteren, waardoor mensen mogelijk actie kunnen ondernemen voordat de stank zich verspreidt. Het kan rottend voedsel detecteren, evenals worden gebruikt om slachtoffers van natuurrampen of misdaden te helpen vinden.

Als voedsel begint te rotten, de geur die we weerzinwekkend vinden, komt van een verbinding die bekend staat als cadaverine. Dat is ook de stof die verantwoordelijk is voor de stank van rottende lichamen, of kadavers - vandaar de naam. De verbinding is het resultaat van een bacteriële reactie met lysine, dat is een aminozuur dat vaak wordt aangetroffen in verschillende voedingsproducten. Een eerdere studie heeft aangetoond dat een receptor in de zebravis affiniteit heeft voor cadaverine. Om deze receptor in het laboratorium te maken, wetenschappers hebben zich tot E coli als gastheercel omdat het gemakkelijk grote hoeveelheden eiwitten kan produceren. Maar de productie van deze receptor in E coli was een uitdaging omdat het in een membraan moet zitten. Een manier om dit te doen is om het eiwit in een bacteriële cel te maken en het te reconstrueren in nanodiscs, die watervriendelijk zijn, membraanachtige structuren waarin de receptor kan verblijven. Dus, Seunghun Hong, Tai Hyun Park en collega's wilden zien of ze de receptor in nanodiscs konden plaatsen om een ​​gevoelige en specifieke detector voor cadaverine te maken.

De onderzoekers maakten met succes kopieën van de receptor in E coli en assembleerde ze tot nanodiscs. De receptorbevattende nanodiscs werden vervolgens in een speciale oriëntatie op een koolstofnanobuistransistor geplaatst, voltooiing van de bio-elektronische neus. Tijdens het testen met gezuiverde testverbindingen en echte zalm- en rundvleesmonsters, de neus was selectief en gevoelig voor cadaverine, zelfs op lage niveaus. Aanvullend, de onderzoekers zeggen dat de detector ooit nuttig kan zijn bij het vinden van lichamen, omdat de verbinding ook wordt geproduceerd wanneer een persoon sterft.