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伊朗研究人員Behrouz Ghorani開發(fā)用于監(jiān)測鱒魚的新鮮度的基于蛋白質的加酸顯色靜電紡絲納米傳感器
解讀人 | 科學私享編輯部
文獻解讀
2019年12月18日，伊朗食品科學與技術研究院Behrouz Ghorani在Food Control（2區(qū)，IF：4.248）在線發(fā)表了題為Protein-based halochromic electrospun nanosensor for monitoring trout fish freshness的研究文章。該文研究團隊開發(fā)了用于監(jiān)測鱒魚的新鮮度的基于蛋白質的加酸顯色靜電紡絲納米傳感器。采用玉米醇溶蛋白靜電紡絲納米傳感器成功監(jiān)測了鱒魚的新鮮度；鱒魚變質誘導玉米蛋白納米纖維中茜素的顏色變化；比色結果與魚中微生物水平的變化相符；TVBN水平與納米傳感器顏色變化之間具有良好的相關性。該納米傳感器可為4?C的鱒魚提供高靈敏度的實時警報。
該論文第一作者是伊朗食品科學與技術研究院食品納米技術系博士研究生ZahraAghaei，通訊作者是伊朗食品科學與技術研究院食品納米技術系Behrouz Ghorani。
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文章概述
在該研究中，研究者采用基于蛋白質的加酸顯色的納米傳感器用于評價虹鱒魚片的質量。將含有茜素作為指示染料的玉米蛋白納米纖維采用靜電紡絲。采用SEM，F(xiàn)T-IR，DSC，XRD，染料浸出，響應時間實驗和比色分析對傳感器進行了表征。魚片的TVB-N，TVC和pH值也在4°C下儲存12天期間進行了測量。FT-IR結果表明，茜素通過分子間氫鍵結合到玉米醇溶蛋白基質中。玉米醇溶蛋白基樣品的DSC圖顯示，在變色納米纖維中，脫水，玻璃化轉變和蛋白質解折疊的溫度低于玉米蛋白粉。通過XRD分析確認玉米醇溶蛋白樣品的無定形結構。在存儲的前4天沒有發(fā)生顏色變化，但是后來，肉眼可在傳感器中觀察到淡紫色。在冷藏的第10天和第12天，傳感器的顏色變?yōu)檠蠹t色，表明已損壞。這種制造的變色納米傳感器可以通過顏色變化實時監(jiān)測魚類的新鮮度。比色結果與魚的微生物和化學變化密切相關。
文章結構
圖文賞析
▲圖1 FESEM圖像顯示濃度和電壓對玉米醇溶蛋白靜電紡納米纖維形態(tài)的影響：玉米醇溶蛋白10％（w / v）在20 kV（a），25 kV（b）和30 kV（c）的電壓下；玉米蛋白15％（w / v），電壓20 kV（d），25 kV（e）和30 kV（f）; 玉米蛋白20％（w / v），電壓20 kV（g），25 kV（h）和30 kV（i）。
▲圖2 摻有茜素的玉米醇溶蛋白20％（w / v）納米纖維的FESEM圖像（a）和纖維直徑的正態(tài)分布曲線（b）。
▲圖3茜素粉，純玉米蛋白納米纖維和摻有茜素的玉米蛋白納米纖維的FT-IR光譜；以及純玉米蛋白納米纖維（a）和摻有茜素的玉米蛋白納米纖維（b）的圖像。
▲圖4 玉米蛋白粉，玉米蛋白納米纖維，玉米蛋白納米纖維摻入茜素和茜素粉末的DSC圖。
▲ 圖5 茜素，玉米蛋白粉，玉米蛋白納米纖維和玉米蛋白納米纖維與茜素結合的X射線衍射圖譜。
▲ 圖6 暴露于濃度為0.00125 M至1 M的氨溶液30分鐘后，傳感器的顏色響應。
學者簡介
Behrouz Ghorani
Behrouz在伊朗紡織行業(yè)擔任團隊負責人多年，之后在英國利茲大學的非織造布研究小組攻讀非織造布工程博士學位。該研究涉及通過各種技術（包括靜電紡絲和流體射流纏結）形成的納米纖維非織造布的形成以及結構與性能之間的關系。該研究主要涉及含有藥物，生物分子和其他潛在治療性化合物的纖維網(wǎng)的靜電紡絲和性能。使用代謝物作為模板分子研究了電紡纖維的分子印跡。兩種技術平臺（電紡纖維的分子負載和分子印跡）都與設計用于醫(yī)療保健的改良治療產品有關。Behrouz還具有高級工業(yè)研究經驗。他曾在NIRI Ltd.（英國）擔任技術項目協(xié)調員，為一家商業(yè)化的國際公司開發(fā)改進的非織造皮膚接觸材料。在加入伊朗食品科學技術研究院（RIFST）的納米技術小組之前，他曾向理學碩士課程的學生講授電紡原理，并在英國利茲大學的無紡布研究組（NRG）協(xié)助了理學碩士課程的學生項目。Behrouz的主要興趣是開發(fā)新型電紡產品。
資料來源
https://ir.linkedin.com/in/behrouz-ghorani-91556050
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