- 新型光子傳感器可快速發現水果和蔬菜上的細菌和殺蟲劑
- 來源：賽斯維傳感器網 發表于 2021/11/8
圖片來源：新非洲，Shutterstock
在歐盟資助的 GRACED 項目的支持下，研究人員正在開發一種新型傳感器，可以顯著改善歐洲的食品安全監測。超靈敏的光子傳感器將能夠在幾分鐘內可靠地檢測到水果和蔬菜上的有害化學物質和細菌的微觀痕跡。
監測這些食物通常既昂貴又費時。當隨機批次測試并將樣品送到實驗室進行分析時，可能需要兩到三天才能得到結果。鑒于水果和蔬菜會快速降解且檢查成本高昂，生產商通常會采取較少的安全檢查。這些時間限制和成本也排除了在超市和餐館進行檢測的可能性，因為在這些地方食品檢驗可以在保護消費者健康方面發揮關鍵作用。
據估計，全世界每年有 3.85 億人無意中中毒，其中 11,000 人死亡，這凸顯了加強食品安全監測的重要性。眾所周知，通過食物或水攝入的農藥殘留會影響人體的免疫、內分泌和神經系統，并且它們與出生缺陷和癌癥等多種疾病有關。GRACED 項目協調員塞浦路斯研究與創新中心 (CyRIC) 的研發總監亞歷山德羅·朱斯蒂 (Alessandro Giusti) 表示：“由于全球有數千人死亡，我們迫切需要一種準確、高度靈敏且生產成本低的快速新型監測設備。EURACTIV PR 上發布的新聞稿。
以高達 100 倍的速度識別污染物
正在開發的高度靈敏的監測設備使用激光來發現殺蟲劑和細菌，而無需化學品或染料作為標記。該設備被稱為等離子光子雙峰多路復用傳感器，可以比當前技術快 50 到 100 倍，檢測最微弱的農藥或細菌痕跡。此外，傳感器表面的受體會根據特定的細菌或化學物質進行調整，因此傳感器僅捕獲感興趣的分析物，當存在有害物質時會產生獨特的信號。
但這究竟是如何工作的呢？在傳感器中傳播的光在傳感器表面上產生一個完全暴露的消逝場。當樣品通過傳感器時，激光的速度會發生變化，從而改變輸出端的干涉圖案。這使得傳感器表面上的受體能夠識別有害化學物質或細菌，從而提供即時診斷。“一切都在一個芯片上完成——我們正在努力在不到 30 分鐘（包括樣品制備時間）內同時檢測七種不同的分析物，”Giusti 說。
據 CyRIC 主管稱，該技術可用于確定任何事物的污染，從植物用水到水果和蔬菜本身。“垂直或城市農場……有點像實驗室，一切都在受控房間內進行。控制水質對于這類農場的成功非常重要，如果這個過程是自動化的，那就更好了。
“一些城市農場正在使用‘灰水’——用于灌溉的污水池——可能存在污染風險。因此，像我們這樣的解決方案將與未來的糧食生產高度互補。”
GRACED（超緊湊、低成本等離子光子雙峰多路復用傳感器平臺，作為食品質量監測整體解決方案的一部分）技術將在法國、意大利和匈牙利的不同生產和分銷系統中進行測試。
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