La lotta per lo spazio vitale non riguarda solo le persone e gli animali ma può riferirsi anche alle muffe. Quando la muffa (funghi) ha contaminato il cibo in caso di ambiente negativo per il suo sviluppo, afferma di produrre secondi metaboliti, le micotossine, per impedire la crescita di un altro fungo sulla stessa sostanza. Alcune delle micotossine non hanno effetto sugli animali e altre persone possono causare un effetto drastico sulla salute. Oggigiorno il metodo comune per l'analisi di alimenti e mangimi sulle micotossine si basa su analisti complicati basati su metodi di cromatografia liquida ad alte prestazioni.

Un team internazionale di ricercatori del Biosense Institute (Serbia), Università di ricerca nazionale di tecnologia elettronica (Russia), e l'Università del Texas ad Austin (Stati Uniti) ha sviluppato un sensore di micotossine veloce in campo basato su transistor ad effetto di campo al grafene (GFET). Gli autori utilizzano sia il metodo di fabbricazione della microtecnologia per produrre GFET per poter lavorare in liquido sia la funzionalizzazione biologica mediante legame covalente alla superficie dell'elemento di riconoscimento biologico basato su aptamero specifico. I cambiamenti nella configurazione dell'aptamero durante il legame con le micotossine portano all'effetto di gating sui trasportatori di carica nel canale del grafene.

Gli autori hanno dimostrato l'elevata velocità di rilevamento dell'ocratossina A (OTA) nella soluzione tampone e nei campioni reali (vino addizionato). Hanno dimostrato un'elevata sensibilità alla concentrazione di OTA fino a 4 pg/mL per il tempo di risposta di 5 minuti. Inoltre gli autori hanno dimostrato la rigenerazione del sensore mediante lavaggio in soluzione di urea che rende possibile l'utilizzo multiplo.

Questo studio fornisce un primo passo verso lo sviluppo di sensori multiarray on-chip basati su grafene per l'analisi di più micotossine in alimenti e bevande. Lo sviluppo di una tecnologia compatibile con la microtecnologia per il legame di aptameri locali e selettivi può fornire sensori con numerosi transistor per l'analisi di componenti specifici. Inoltre, tali sensori basati su GFET possono essere facilmente integrati nelle piattaforme IoT e di telefonia mobile. Lo studio mostra che il sensore di micotossine completamente integrato con elevata sensibilità, risposta veloce, e un'elevata gamma dinamica di concentrazioni di tossine è possibile mediante un'adeguata funzionalizzazione FET di grafene.

I ricercatori discutono ulteriormente della loro tecnologia tossine , una pubblicazione MDPI.