大家應(yīng)該都已經(jīng)聽(tīng)說(shuō)過(guò)所謂的“微針貼片”，這種貼片用于通過(guò)皮膚進(jìn)行無(wú)痛、持續(xù)的藥物釋放。現(xiàn)在，來(lái)自麻省理工學(xué)院(MIT)的科學(xué)家們已經(jīng)將這項(xiàng)技術(shù)用于檢測(cè)變質(zhì)的食物。通常情況下，微針貼片由一個(gè)小的聚合物方塊組成，它的底部覆蓋著一組由水溶性、生物相容性材料制成的充滿藥物的小針。

當(dāng)貼片貼在病人身上時(shí)，針就會(huì)毫無(wú)痛苦地穿透皮膚表層，然后溶解并將藥物通過(guò)皮膚細(xì)胞周圍的組織液釋放到血液中。

MIT的Benedetto Marelli教授和A . John Hart教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)明了這款新型貼片，其由絲素蛋白（一種從蛾繭中提取的可食用蛋白質(zhì)）和兩種“生物墨水”聚合物制成。其中一種對(duì)大腸桿菌中的分子敏感，另一種則對(duì)pH值非常敏感，而pH值通常跟食物變質(zhì)有關(guān)。在這兩種情況下，如果目標(biāo)分子或pH值存在，則聚合物會(huì)改變顏色。

當(dāng)貼片被貼在一塊新鮮產(chǎn)品的表面時(shí)，微針（每根大約1.6毫米長(zhǎng)，600微米寬）就會(huì)從該產(chǎn)品中抽取液體。據(jù)報(bào)道，這種方法比那些只測(cè)試食物表面的方法更準(zhǔn)確，因?yàn)楸砻婵赡艽嬖陔[蔽的角落和縫隙，病原體可以隱藏在其中而不被傳感器發(fā)現(xiàn)。

在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，科學(xué)家們給生魚(yú)片注射了含有大腸桿菌、沙門(mén)氏菌和完全沒(méi)有污染物的溶液。然后將貼片貼到所有的樣本上。每個(gè)貼片上的大腸桿菌活性生物墨水以字母E型顯示，pH活性生物墨水則以C型顯示。

當(dāng)在室溫下放置大約16個(gè)小時(shí)后，E從藍(lán)色變?yōu)榧t色，但僅在大腸桿菌存在的樣本上。然而幾個(gè)小時(shí)后，所有樣品上的E和C都變成了紅色，這表明它們放置的時(shí)間太長(zhǎng)，在沒(méi)有冷藏的情況下都變壞了。

科學(xué)家們現(xiàn)在正致力于加快反應(yīng)時(shí)間并讓貼片對(duì)更廣泛的污染物變得敏感。最終，這項(xiàng)技術(shù)將有望用于幫助工人在運(yùn)輸過(guò)程中監(jiān)控產(chǎn)品和消費(fèi)者在商店、家中對(duì)食物的檢查。

相關(guān)研究報(bào)告已發(fā)表在《Advanced Functional Materials》上。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1002/adfm.202005370

來(lái)源：微流控