Nhãn hàng phát quang cảnh báo sản phẩm có chứa vi khuẩn nguy hiểm

Theo tạp chí ACS Nano, các nhà sinh hóa Canada đã phát triển thành công bộ cảm biến dưới dạng miếng dán phát quang có thể phát hiện trong sản phẩm thịt ADN của các loài vi khuẩn nguy hiểm.

Theo số liệu thống kê của Tổ chức y tế thế giới (WHO), mỗi năm trên thế giới có khoảng 420.000 người tử vong vì các mầm bệnh lây lan qua thực phẩm, 30% trong số đó là trẻ em dưới 5 tuổi. Một trong những dạng ô nhiễm thực phẩm nguy hiểm nhất là do các chủng vi khuẩn gây bệnh - Salmonella và E. coli (Escherichia coli) gây ra. Thông thường chúng lây nhiễm sản phẩm thịt, nhưng cũng có thể tìm thấy chúng trong sữa, rau và nước trái cây.

Để xác định các chủng Escherichia coli nguy hiểm, các nhà khoa học thuộc Đại học McMaster, Canada, đã phát triển mẫu đầu tiên của miếng dán Sentinel Wrap. Miếng dán có thành phần là cyclic olefin copolymer -trong suốt, mềm dẻo và bền khi hoạt động trong điều kiện độ axit khác nhau trong vòng ít nhất 14 ngày.

Miếng dán được gắn các bộ cảm biến sinh học có công dụng xác định trong mẫu thực phẩm nghiên cứu có vi khuẩn gây bệnh hay không. Bộ cảm biến có thể được phát triển để nhạy cảm không chỉ với E. coli, mà còn với cả các vi sinh vật khác.

Sáng chế hoạt động nhờ một phân tử ADN đặc biệt - deoxyribozyme có khả năng phân rã một phân tử trung gian trong tổng hợp protein. Các phân tử deoxyribozyme với một protein phát sáng được gắn vào một màng mỏng epoxy trên bề mặt miếng dán. Nhưng khi không có vi khuẩn nguy hiểm, sự phát quang này bị một protein “công tắc” ngăn chặn. Khi có protein của khuẩn E.coli mà bộ cảm biến sinh học nhắm đến, phân tử deoxyribozyme tóm bắt nó và phá vỡ kết nối giữa protein phát sáng và protein “công tắc”. Kết quả là xuất hiện ánh huỳnh quang, điều đó cũng chỉ ra rằng sản phẩm không còn phù hợp để làm thực phẩm.

Bản thân bộ cảm biến sinh học luôn hoạt động ổn định trong ít nhất 2 tuần - đây là thời hạn sử dụng an toàn của nhiều sản phẩm.

Các nhà khoa học hy vọng rằng sản phẩm của họ có thể thay thế các nhãn hàng cổ truyền với dòng chữ “hạn sử dụng đến ngày…” đồng thời sẽ gửi dữ liệu chính xác và chi tiếthơn về sản phẩm tới điện thoại thông minh của khách hàng.