Dieser smarte Sensor kann vor faulem Fisch warnen

Isst man faulen Fisch, kann das schnell unangenehm werden. Krämpfe, Durchfall und Erbrechen können die Folgen sein. Wollen Menschen wissen, ob Fisch frisch ist, müssen sie sich meist auf ihren Geruchssinn und ein paar andere Merkmale des Fisches verlassen. 

Eine angenehmere, präzisere und vor allem schnellere Option dürfte nun aber ein neuer smarter Frischesensor liefern. Die Ergebnisse der vor kurzem veröffentlichten Studie wurden von der American Chemical Society im Journal ACS Sensors. 

Gegen Verfall und Verderb 

Frischen Fisch erkennt man beispielsweise an glänzenden Augen oder leuchtend roten Kiemen. Auch das Fehlen des Fischgeruchs ist ein Anzeichen dafür, dass der Fisch noch genießbar ist. 

Spuren von Stoffwechselprodukten hingegen liefern frühere Anzeichen dafür, dass der Fisch langsam verdirbt. Um diese zu identifizieren, braucht es aber meist ein Labor. Es braucht also nicht nur Wissen, sondern auch Zeit, um beurteilen zu können, ob Fisch frisch und noch genießbar ist. Für Fischstände ist das also keine Option. Der neue Biosensor hingegen könnte eine sein, so die Forschenden. 

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Ein Biosensor mit Mikronadeln 

Dabei handelt es sich um ein kleines Gerät, das mit 16 3D-gedruckten Mikronadeln ausgestattet ist. Die Nadeln sind mit Goldnanopartikeln überzogen und enthalten ein Enzym, das den Stoff Hypoxanthin (HX-Gehalt) abbauen kann - es handelt sich dabei um eine Verbindung, die in einem frühen Stadium des Verderbs entsteht.

Platziert man den Frischesensor im Gewebe des Fisches, reagiert das Enzym mit Hypoxanthin. Dadurch kann man auf Verderb hinweisende Veränderungen in den Molekülen messen. 

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Der Sensor im Test 

Um den Frischesensor zu testen, nutzten die Forschenden Fischproben, die sich in verschiedenen Stadien des Verderbs befanden. Es wurden Fischstücke verwendet, die 0, 6, 12, 24, 36 oder 48 Stunden bei Raumtemperatur gelagert wurden. Bei 48 Stunden habe der Prozess des Verderbens längst begonnen. 

Je länger der Fisch gelagert wurde, desto höher waren die HX-Werte. Es kam also zu einem stetigen Anstieg, der auch jenem entsprach, den man bei Studien im Labor beobachten kann. So konnten die Forschenden jenen Zeitpunkt feststellen, an dem die Proben verdorben waren. 

In weniger als 2 Minuten konnten sie so sehr genau in Echtzeit bewerten, ob der Fisch noch genießbar ist oder nicht. Laut den Forschenden erkennt man so Anzeichen, bevor sie für das menschliche Auge oder die Nase erkennbar sind. 

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Echtzeit-Beurteilung der Frische 

Weil der Frischesensor nicht viel Platz braucht und einfach zu handhaben ist, könne er auch gut in Fischmärkten eingesetzt werden. “Die Fähigkeit des Biosensors, den HX-Gehalt direkt in Fischproben ohne aufwendige Vorbehandlung zu überwachen, macht ihn zu einem wertvollen Instrument für die Echtzeit-Beurteilung der Frische und Qualität von Fisch”, so die Forschenden. Noch sei der Frischesensor aber nicht bereit für den kommerziellen Einsatz.