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像昆虫一样,“嗅闻”出水果的成熟度。

近日,利用昆虫嗅觉受体制造生物传感器的生物制造企业Scentian Bio宣布,与全球最大猕猴桃营销商新西兰巨头佳沛(Zespri)达成合作。

该公司获得了佳沛创新基金(ZAG)的支持,双方将利用这一技术来确定收获水果的最佳时间。

Scentian Bio的核心技术是一套基于昆虫嗅觉受体(iOR)的生物传感器,可以检测食品、植物或人体中的挥发性有机化合物 (VOC)。

套传感器的灵敏度比人体或气相色谱质谱仪(GCMS)高几个数量级,甚至比最灵敏的小猎犬都高出1000倍

“闻”出猕猴桃的成熟度


目前在猕猴桃成熟度评估中,主流方法是结合白利糖度测试(评估糖含量)和干物质测试(测量水果中不含水的比例),这也是测量多数水果成熟度和食用质量的方法。


相比之下,Scentian Bio的方法主要是测量挥发性有机化合物,而其中的代谢信息也会随着水果的成熟或储存发生变化,例如在腐烂的早期阶段,气味会散发出来。


另一个优势是便捷性,传统的白利糖度和干物质方法涉及将样品送到实验室,而该公司的方法只需要使用包含昆虫嗅觉受体的手持式传感器,就能获得实时反馈。


迄今为止,Scentian Bio已经合成了一个包含52种昆虫嗅觉受体的库,实现了飞摩尔水平的灵敏度(相当于20,000个奥林匹克规格的游泳池中的一个水滴)。


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并在六种类型的传感器上展示了数字响应,并证明了其使用组合响应来区分两种对食品质量至关重要的细菌的能力。


除此之外,该技术还得到了盖茨基金会的资助,用于传染病,特别是结核病和疟疾的原型,并探索在害虫检测垂直领域的应用,通过发现昆虫的信息素来检测昆虫侵扰的早期迹象。


秘密武器:预测性AI模型


Scentian Bio是如何做到这一点的呢?


首先需要了解一下嗅觉受体,这是一种嵌入昆虫嗅觉感觉神经元膜中的蛋白质。在自然界中,仅仅是苍蝇就能使用45个嗅觉受体来检测数百万种不同的挥发性有机化学物质。


该公司通过在昆虫细胞系中表达它们,纯化它们,最后将嗅觉受体插入人造膜中以模拟它们习惯的环境,其过程中运用到了合成生物学和纳米技术。


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值得注意的是,这一传感器的背后是一套包含了不同受体及其反应化合物的数据库,通过预测性AI模型,能在其中使用受体的结构模拟并研究不同配体。


其技术的重点和难点是找到对应水果成熟度的化合物组合,只有确认了靶向化合物,才能使用数据库和生产模型找到合适的受体 。


目前该公司已为种子轮融资筹集了210万美元,目标是在2024年底前实现质量控制产品的首次商业销售。


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