近期，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所傳來喜訊，蔣長龍和楊亮領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊在食品新鮮度檢測領(lǐng)域取得了重大突破。他們成功研發(fā)出一種可逆的水凝膠熒光傳感器，這種傳感器以獨特的方式快速判斷食品是否變質(zhì)。

該團隊的創(chuàng)新之處在于設(shè)計了一款柔軟且半透明的姜黃色小貼片，厚度僅為1毫米，外觀小巧便捷，仿佛一片“智能小膏藥”。使用時，只需將其貼附于肉類、魚類或蝦類等食品表面，短短1分鐘內(nèi)，貼片便會根據(jù)食品的新鮮程度發(fā)生顏色變化。

這款水凝膠貼片不僅具備出色的柔韌性和形變能力，更能在遇到變質(zhì)食品時，顏色從姜黃色轉(zhuǎn)變?yōu)殚偕榱诉M一步提升檢測的精準度，研究團隊引入了980納米激光器進行上轉(zhuǎn)換熒光觀測。在熒光模式下，隨著食品變質(zhì)程度的加劇，貼片上的熒光顏色會從綠色逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色。

據(jù)悉，這種傳感器的工作原理基于生物胺的檢測。生物胺是在食品腐敗過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物，其濃度變化能夠準確反映食品的品質(zhì)狀態(tài)。在高蛋白食品如肉類和魚類中，生物胺的積累往往預(yù)示著食品的變質(zhì)。該傳感器采用柔性水凝膠作為基底，并附著了基于上轉(zhuǎn)換納米材料的檢測探針。當探針與生物胺接觸時，探針上的二酮基團會轉(zhuǎn)化為烯醇離子，從而觸發(fā)貼片顏色的變化。

尤為這款貼片經(jīng)過簡單的清潔處理后，可重復(fù)使用，并保持對食品新鮮度變化的準確監(jiān)測能力。這一特性不僅提高了傳感器的實用性，也降低了使用成本。

研究團隊還開發(fā)出了一款針對葡萄酒的專用貼片，同樣采用水凝膠熒光傳感器技術(shù)。這款貼片能夠監(jiān)測葡萄酒中關(guān)鍵風味成分的變化，只需將葡萄酒樣本滴在貼片上，即可通過顏色或熒光信號的變化直觀顯示風味成分的濃度變化。這一技術(shù)不僅適用于葡萄酒品質(zhì)監(jiān)控，還可用于監(jiān)測人體代謝健康狀況，如檢測血清中甲基乙二醛的濃度。

結(jié)合智能手機的顏色識別功能，研究團隊實現(xiàn)了對甲基乙二醛的現(xiàn)場快速檢測和分析。在葡萄酒中，過量的甲基乙二醛會導(dǎo)致口感不佳，影響飲用體驗；而在人體代謝中，甲基乙二醛作為糖酵解的副產(chǎn)物，其濃度升高與糖尿病患病風險增加密切相關(guān)。