В Воронежском государственном университете инженерных технологий создан инновационный датчик, способный обнаруживать опасные бактерии в молоке, используя запах.
Этот прибор, функционирующий по принципу человеческого носа, способен с точностью до 83% идентифицировать микроорганизмы, представляющие угрозу для здоровья человека.
Что может обнаружить новый датчик?
В число бактерий, которые может выявить новый сенсор, входят сальмонеллы, инициирующие острые кишечные инфекции, стафилококки, способные вызывать воспалительные процессы в различных тканях и органах, а также листерии, которые могут инфицировать нервную систему. В настоящее время для их обнаружения в продуктах питания требуется проводить длительные и сложные лабораторные исследования. Однако разработанная воронежскими учеными технология обещает стать быстрым и экономичным решением, фактически представляя собой экспресс-метод для тестирования молока на наличие вредных микроорганизмов.
При создании датчика исследователи использовали пьезоэлектрический резонатор — устройство, которое преобразует механические колебания в электрические сигналы. На его чувствительный элемент были нанесены композитные пленки, реагирующие на летучие соединения, содержащиеся в молоке. Эти молекулы являются продуктами жизнедеятельности различных бактерий. Анализируя состав и количество этих летучих соединений, ученые могут определить, какие именно микроорганизмы присутствуют в образце и в каком количестве. Для обработки данных была задействована нейросеть, предварительно обученная распознавать различные летучие вещества в молоке.
Ученые из Воронежа сообщают, что сенсоры датчика работают аналогично рецепторам в человеческом носу, фиксируя все летучие соединения и с помощью математической модели рассчитывая количество бактерий в образце. Этот инструмент может значительно сократить время анализа качества сырого молока, предотвратить распространение инфекций и защитить здоровье населения. В настоящее время
команда продолжает работу над повышением точности измерений.
Результаты этого исследования, получившего поддержку Российского научного фонда (РНФ), были опубликованы в авторитетном журнале Sensors, что подчеркивает значимость и перспективность разработки. Новый датчик может стать важным шагом в обеспечении безопасности молочной продукции и здоровья потребителей в России, а также в других странах мира.