【打擊假酒】科學家發明納米「人造舌頭」測威士忌真偽。

醫學新知

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真真假假有時的確難分,說的正正就是酒精飲品——威士忌。在中國,也不時傳出假酒盛行、危害健康的新聞。為了鑑別真偽,蘇格蘭格拉斯哥大學的科學家發明出「人造舌頭」,藉此打擊假酒!

發明「光學人造舌頭」

是次研究論文近日發表在《Nanoscale》科學期刊上,研究員的這種鑑別方式是參考人類舌頭對不同飲品味道的辨別而設計出來的,因此將這個發明稱為「人造舌頭」。格拉斯哥大學的Alasdair Clark致力製造用在生物檢測和成像上的納米金屬。納米金屬結構因其化學穩定性,等離子體共振對環境變化的敏感性,而成為「(光學)人造舌頭」的候選材料。研究團隊發明了一個可重複使用的,由兩種材料的納米陣列組成的雙金屬器件。每個區域顯示出兩個不同共振峰,其正交表面的化學性質還可以選擇性地調整其「品嚐」的敏感性。

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Alasdair Clark團隊發明的獨特之處,在於其兩種不同的金屬:黃金和鋁——「人造舌頭」有一個金制「味蕾」和一個鋁製「味蕾」。每個「味蕾」都用來監測納米金屬與光的相互作用如何隨著與液體的接觸而改變。Clark和他的同事們決定將這兩個「味蕾」放在一起,排列成棋盤狀,因為他們發現這樣可以進一步縮小這個裝置的尺寸。「人造舌頭」上的兩個味蕾,讓他們對實驗中使用的三種不同威士忌(Glenfiddich、Glen Marnoch和Laphroaig)測量,得到兩種獨特的光學特徵輪廓(光學輪廓)。

Clark說:「該發明的特性使我們能夠將傳感器的尺寸和必要的數據採集時間減半,同時仍然能夠根據PCA(主成分分析)提供數據集聚類,並使用LDA(線性判別分析)成功地進行分類,目前我們通過LDA對威士忌鑑別的準確度為99.7%。」

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「人造舌頭」可辨別其他味道

Clark和他的同事們並不是在尋找一種特定的化學物質來分析酒的成分,這就是為什麼它是「舌頭」,而不是傳感器。例如,人類的舌頭能夠區分出咖啡和蘋果汁,並不是因為我們能感覺到咖啡或蘋果汁中特定的化學物質。而是因為隨著時間的推移,我們逐漸學會了將每種咖啡或者果汁的特定味道與它們本身在我們大腦中的印象聯繫起來。這也正是Clark發明的「人造舌頭」的作用。「這種鑑別方式更類似於味覺,我們正在建立不同液體中化學混合物的特徵輪廓統計。」Clark表示:「我們用一束光照射這些小味蕾,並監測這些味蕾的顏色是如何變化的。然後通過一個複雜的算法,提供了一個味道的整體輪廓。」

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    假酒危害健康

    錯飲假酒,會危害健康,產生頭暈、噁心或嘔吐等症狀,若攝入過多,還會造成諸如視力減退、失明、器官衰竭等損傷。因假酒中毒而死的新聞,也屢見不鮮。實際上,「人造舌頭」的意義並不止於鑑酒,Clark希望這項研究未來能被用於水資源的環境監測上,不過為此將需要進行更深入的研究,但背後的基本技術仍然是一樣的。

    Source from University of Strathclyde Glasgow

    Text By Medical Inspire

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