近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所传来喜讯，蒋长龙和杨亮领导的研究团队在食品新鲜度检测领域取得了重大突破。他们成功研发出一种可逆的水凝胶荧光传感器，这种传感器以独特的方式快速判断食品是否变质。
该团队的创新之处在于设计了一款柔软且半透明的姜黄色小贴片，厚度仅为1毫米，外观小巧便捷，仿佛一片“智能小膏药”。使用时，只需将其贴附于肉类、鱼类或虾类等食品表面，短短1分钟内，贴片便会根据食品的新鲜程度发生颜色变化。
这款水凝胶贴片不仅具备出色的柔韧性和形变能力，更能在遇到变质食品时，颜色从姜黄色转变为橘色。为了进一步提升检测的精准度，研究团队引入了980纳米激光器进行上转换荧光观测。在荧光模式下，随着食品变质程度的加剧，贴片上的荧光颜色会从绿色逐渐转变为红色。
据悉，这种传感器的工作原理基于生物胺的检测。生物胺是在食品腐败过程中产生的挥发性化合物，其浓度变化能够准确反映食品的品质状态。在高蛋白食品如肉类和鱼类中，生物胺的积累往往预示着食品的变质。该传感器采用柔性水凝胶作为基底，并附着了基于上转换纳米材料的检测探针。当探针与生物胺接触时，探针上的二酮基团会转化为烯醇离子，从而触发贴片颜色的变化。
尤为这款贴片经过简单的清洁处理后，可重复使用，并保持对食品新鲜度变化的准确监测能力。这一特性不仅提高了传感器的实用性，也降低了使用成本。
研究团队还开发出了一款针对葡萄酒的专用贴片，同样采用水凝胶荧光传感器技术。这款贴片能够监测葡萄酒中关键风味成分的变化，只需将葡萄酒样本滴在贴片上，即可通过颜色或荧光信号的变化直观显示风味成分的浓度变化。这一技术不仅适用于葡萄酒品质监控，还可用于监测人体代谢健康状况，如检测血清中甲基乙二醛的浓度。
结合智能手机的颜色识别功能，研究团队实现了对甲基乙二醛的现场快速检测和分析。在葡萄酒中，过量的甲基乙二醛会导致口感不佳，影响饮用体验；而在人体代谢中，甲基乙二醛作为糖酵解的副产物，其浓度升高与糖尿病患病风险增加密切相关。
