便携式水凝胶微针贴片用于肉类新鲜度可视化监测：一种集成采样与检测的创新方法

本文推荐一种基于PVA/PVP水凝胶的pH响应型微针贴片（BM/PVA/PVP），通过甲基红（MR）和溴百里酚蓝（BB）混合染料实现肉类新鲜度可视化检测。该贴片兼具优异机械强度（3.22 N/针尖）和溶胀率（189%），15分钟内完成组织液提取与颜色响应（红→黄绿→绿），为食品安全监测提供便携、快速、直观的新方案。

　　

Highlight

本研究突破传统挥发性物质检测的延迟性局限，开发了一种可膨胀的pH响应型水凝胶微针贴片（BM/PVA/PVP），通过直接提取肉类组织液实现新鲜度实时监测。

Materials

聚乙烯醇（PVA，Mw~205,000）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP，Mw~40,000）和明胶购自阿拉丁（上海）；甲基红（MR）、溴百里酚蓝（BB）和戊二醛（50 wt%水溶液）购自Innochem（北京）。PDMS微针贴片模具（针高1500 μm，基底直径550 μm）购自浙江厂商。

pH响应性能

快速pH响应是化学比色染料实现食品新鲜度可视检测的关键。溴百里酚蓝（BB）与甲基红（MR）混合指示剂（BM）在pH 3.2-8.0缓冲液中呈现特征性渐变色（Fig. S1），其水凝胶形式同样展现出鲜明的红→黄绿→绿过渡，完美匹配肉类腐败过程中组织液pH变化。

Conclusions

该研究以低成本、生物相容性佳的PVA/PVP水凝胶为基质，BM染料为指示剂，构建的微针贴片兼具机械强度（穿刺力达3.22 N/针尖）和溶胀性能（189%），15分钟内即可通过颜色变化直观反映肉类新鲜度，为食品安全监测提供创新解决方案。