Kiểm tra thực phẩm hỏng, bị nhiễm khuẩn bằng miếng dán microneedle

Các nhà khoa học của Viện MIT đã điều chỉnh công nghệ miếng dán microneedle lên tầm cao mới, nó có thể giúp phát hiện thực phẩm hư hỏng.

Trước đây, chúng ta đã nghe nói về cái gọi là “miếng dán microneedle ” được sử dụng để giải phóng thuốc qua da mà không gây đau và đem lại hiệu quả lâu dài.

Thông thường, miếng dán microneedle bao gồm một miếng polyme hình vuông nhỏ, mặt dưới của nó được bao phủ bởi một loạt các gai nhỏ chứa đầy thuốc được làm bằng vật liệu hòa tan trong nước, có độ tương thích sinh học cao.

Khi miếng dán đó được dán vào cơ thể bệnh nhân, các gai đâm xuyên vào lớp da trên cùng, mà không gây đau. Sau đó, chúng hòa tan, giải phóng thuốc vào máu thông qua kẽ truyền dịch bao quanh các tế bào da.

Dựa trên nền tảng miếng dán này, mới đây một nhóm nghiên cứu do Asst dẫn đầu, cùng Giáo sư Benedetto Marelli và A. John Hart đã tạo ra một miếng dán mới được làm từ sợi tơ tằm pha với hai loại polyme sinh học chuyên dụng gọi là “bioink”.

Một trong hai loại polyme sinh học bioink này cực nhạy cảm với các phân tử trong vi khuẩn E.coli, trong khi loại còn lại thì rất nhạy cảm với mức độ pH biến động, thường liên quan đến tình trạng hư hỏng thực phẩm. Trong cả hai trường hợp này, polyme sinh học sẽ thay đổi màu sắc nếu thực phẩm chứa vi khuẩn E.coli hoặc đã bị hỏng.

Khi miếng dán này được dán vào bề mặt của một loại thực phẩm nhất định nào đó, các gai kim mặt dưới của nó (mỗi kim dài khoảng 1,6 mm) sẽ hút chất lỏng từ bên trong thực phẩm đó. Đây được cho là một cách tiếp cận chính xác hơn so với các phương pháp chỉ kiểm tra bề mặt của thực phẩm, vì những bề mặt đó có thể chứa các ngóc ngách, mà mầm bệnh có thể ẩn náu khỏi tầm kiểm soát của các cảm biến.

Trong các thử nghiệm thuộc phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã tiêm vào miếng phi lê cá sống với một dung dịch có chứa vi khuẩn E.coli. Các mẫu cá sau đó được dán miếng dán này. Mỗi miếng dán có áp dụng biểu thị chỉ số sinh học gồm vi khuẩn E.coli qua ký tự chữ E và độ pH biến động qua ký tự chữ C.

Sau khoảng 16 giờ để ở nhiệt độ phòng, chữ E chuyển từ màu xanh lam sang màu đỏ trên các mẫu có vi khuẩn E.coli . Tuy nhiên, vài giờ sau đó, cả ký tự chữ E và chữ C trên tất cả các mẫu thử đều chuyển sang màu đỏ, cho thấy rằng chúng đã hư hỏng cũng như bị nhiễm khuẩn sau khi không được làm lạnh trong thời gian để ở ngoài quá lâu.

Hiện các nhà khoa học đang nghiên cứu thêm để tăng tốc thời gian phản ứng và làm cho các miếng dán nhạy cảm với nhiều loại chất độc hại khác có trong thực phẩm.

Đồng thời, người ta hy vọng rằng công nghệ này có thể được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp hóa thực phẩm, thậm chí trong tương lai người tiêu dùng có thể dùng để kiểm tra thực phẩm trong cửa hàng hoặc tại nhà của họ.

Công trình này được công bố trên tạp chí Advanced Functional Materials vào ngày 9/9/2020.

Theo Newatlas