Bioelectronic 'nose' može otkriti kvarenje hrane osjeti miris smrti

Jaki mirisi su pokazatelj da je hrana otišla loše, ali uskoro bi mogao biti novi način da snijeg prijeđe smrdljive mirise. Kao što je objavljeno u ACS Nano, istraživači su razvili bioelektronski "nos" koji može specifično otkriti ključni spoj za raspadanje na niskim razinama, što ljudima omogućuje da potencijalno poduzmu akciju prije nego što se širi smrad. Može otkriti trulo hranu, kao i pomoći da pronađe žrtve prirodnih katastrofa ili zločina.

Kad se hrana počne truliti, miris koji mi je otporan dolazi od spoja poznatog kao cadaverine. To je također i tvar koja je odgovorna za smrad trulih tijela ili leševa - dakle ime. Spoj je rezultat bakterijske reakcije koja uključuje lizin, što je aminokiselina koja se obično nalazi u raznim prehrambenim proizvodima. Prethodna studija pokazala je da receptor u zebrafishu ima afinitet za cadaverine. Da bi ovaj receptor u laboratoriju, znanstvenici su se pretvorili u E. coli kao stanice domaćina jer lako mogu proizvesti velike količine proteina. Ali proizvodnja tog receptora u E. coli je izazov jer mora biti u membrani. Jedan od načina da to učinite je napraviti protein u bakterijskoj ćeliji i rekonstruirati ga u nanodiscima, koji su vodonepropusni, membranski strukture koje receptor može boraviti. Dakle, Seunghun Hong, Tai Hyun Park i kolege htjeli su vidjeti oni bi mogli staviti receptor u nanodiske kako bi stvorili osjetljiv i specifičan detektor za cadaverine.

Istraživači uspješno proizvode kopije receptora u E. coli i sastavljaju ih u nanodiske. Nanodisci koji sadrže receptore su zatim postavljeni u posebnu orijentaciju na tranzistoru s ugljikovoj nanocijevi, dovršavajući bioelektronički nos. Tijekom testiranja sa pročišćenim testnim spojevima i uzorcima lososa i govedine u stvarnom svijetu, nos je bio selektivan i osjetljiv za cadaverine, čak i na niskim razinama. Osim toga, istraživači kažu da bi se detektor jednog dana mogao pokazati korisnim u pronalaženju tijela, budući da se spoj također proizvodi kad umre osoba.

 Istražite dalje: Nanodisci uhvaćaju bjelančevine s lošim rukama

Više informacija: Heehong Yang et al. Nanodisc-based Bioelectronic Nose korištenjem hlapljivog receptora proizvedenog u Escherichia coli za procjenu smrtonosnog mirisa Cadaverine, ACS Nano (2017). DOI: 10.1021 / acsnano.7b04992

Sažedalje: Nanodisci uhvaćaju bjelančevine s lošim rukama

Više informacija: Heehong Yang et al. Nanodisc-based Bioelectronic Nose korištenjem hlapljivog receptora proizvedenog u Escherichia coli za procjenu smrtonosnog mirisa Cadaverine, ACS Nano (2017). DOI: 10.1021 / acsnano.7b04992

Sažetak

Cadaverine (CV), smrt povezan s mirisom, važna je ciljna molekula za različite senzorske primjene, uključujući procjenu kvarenja hrane. U ovom istraživanju razvili smo orijentirani nanodisc (ND) funkcionalizirani bioelektronički nos (ONBN) na temelju ugljikovih nanocjevnih transistora i nanočestica ugrađenih sa olfaktornim receptorom proizvedenim u Escherichia coli (E. coli) za otkrivanje CV-a. Za proizvodnju ONBN uređaja, vezanje aminokiselinskog receptora 13c (TAAR13c) vezanje na CV proizvedeno je u E. coli, pročišćeno, rekonstruirano u NDs i sakupljeno, u željenoj orijentaciji, na ugljični nanocjevni polimerni efekt tranzistor s plutajućim elektrodama. ONBN je pokazao visoke performanse u smislu osjetljivosti i selektivnosti. Štoviše, ONBN je korišten za mjerenje životopisa u različitim uzorcima prave hrane za određivanje svježine hrane. Ovi rezultati pokazuju da se ONBN uređaji mogu koristiti za kvantitativno procjenjivanje kvalitete uzoraka hrane, što bi trebalo omogućiti raznovrsne praktične primjene kao što su sigurnost hrane i razvoj konzervansa. Štoviše, ONBN mogao bi pružiti koristan alat za otkrivanje leševa, koji bi se praktički mogli koristiti u katastrofskim reakcijama

https://phys.org/news/2017-12-bioelectronic-nose-food-spoilage-death.html