Este dispositivo del MIT, basado en nanotubos de carbono modificados, puede detectar las aminas producidas por la carne en descomposición.
Los químicos del MIT han desarrollado un sensor portátil económico que puede detectar los gases emitidos por la carne en descomposición, lo que permite a los consumidores determinar si la carne en su supermercado o refrigerador es segura para comer.
El sensor, que consta de nanotubos de carbono modificados químicamente, podría implementarse en un "envase inteligente" que ofrecería información de seguridad mucho más precisa que la fecha de vencimiento en el paquete, dice Timothy Swager, profesor de química John D. MacArthur en el MIT.
También podría reducir el desperdicio de alimentos, agrega. "La gente tira constantemente cosas que probablemente no sean malas", dice Swager, autor principal de un artículo que describe el nuevo sensor esta semana en la revista Angewandte Chemie.
La autora principal del artículo es la estudiante graduada Sophie Liu. Otros autores son el ex técnico de laboratorio Alexander Petty y el posdoctorado Graham Sazama.
El sensor es similar a otros dispositivos de nanotubos de carbono que el laboratorio de Swager ha desarrollado en los últimos años, incluido uno que detecta la madurez de la fruta. Todos estos dispositivos funcionan según el mismo principio:los nanotubos de carbono se pueden modificar químicamente para que su capacidad de transportar una corriente eléctrica cambie en presencia de un gas en particular.
En este caso, los investigadores modificaron los nanotubos de carbono con compuestos que contienen metales llamados metaloporfirinas, que contienen un átomo de metal central unido a varios anillos que contienen nitrógeno. La hemoglobina, que transporta el oxígeno en la sangre, es una metaloporfirina con hierro como átomo central.
Para este sensor, los investigadores utilizaron una metaloporfirina con cobalto en su centro. Las metaloporfirinas son muy buenas para unirse a compuestos que contienen nitrógeno llamados aminas. De particular interés para los investigadores fueron las llamadas aminas biogénicas, como la putrescina y la cadaverina, que son producidas por la carne en descomposición.
Cuando la porfirina que contiene cobalto se une a cualquiera de estas aminas, aumenta la resistencia eléctrica del nanotubo de carbono, que se puede medir fácilmente.
“Usamos estas porfirinas para fabricar un dispositivo muy simple donde aplicamos un potencial a través del dispositivo y luego monitoreamos la corriente. Cuando el dispositivo encuentra aminas, que son marcadores de carne en descomposición, la corriente del dispositivo será menor”, dice Liu.
En este estudio, los investigadores probaron el sensor en cuatro tipos de carne:cerdo, pollo, bacalao y salmón. Descubrieron que cuando se refrigeraban, los cuatro tipos permanecían frescos durante cuatro días. Si no se refrigeraron, todas las muestras se descompusieron, pero a diferentes velocidades.
Hay otros sensores que pueden detectar signos de carne en descomposición, pero por lo general son instrumentos grandes y costosos que requieren experiencia para operar. “La ventaja que tenemos es que estos son los sensores más baratos, pequeños y fáciles de fabricar”, dice Swager.
“Hay varias ventajas potenciales en tener un sensor económico para medir, en tiempo real, la frescura de los productos de carne y pescado, incluida la prevención de enfermedades transmitidas por los alimentos, el aumento de la satisfacción general del cliente y la reducción del desperdicio de alimentos en las tiendas de comestibles y en los hogares de los consumidores”. dice Roberto Forloni, miembro científico principal de Sealed Air, un importante proveedor de envases para alimentos, que no formó parte del equipo de investigación.
El nuevo dispositivo también requiere muy poca energía y podría incorporarse a una plataforma inalámbrica desarrollada recientemente por el laboratorio de Swager que permite que un teléfono inteligente normal lea la salida de sensores de nanotubos de carbono como este.
Los investigadores solicitaron una patente sobre la tecnología y esperan licenciarla para su desarrollo comercial. La investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias y la Oficina de Investigación del Ejército a través del Instituto de Nanotecnologías para Soldados del MIT.
Publicación :Sophie F. Liu, et al., "Compuestos de metaloporfirina/nanotubos de carbono de pared simple para la detección quimiorresistiva de aminas y deterioro de la carne", Angewandte Chemie International Edition, 2015; DOI:10.1002/anie.201501434
Imagen:Sophie Liu
