آلودگی میکروبی در محصولات شیلاتی یکی از مهم‌ترین چالش‌های ایمنی غذایی در زنجیره تأمین آبزیان به‌شمار می‌رود و می‌تواند منجر به فساد سریع محصول، کاهش کیفیت و بروز بیماری‌های منتقله از غذا شود. روش‌های متداول تشخیص مانند کشت میکروبی و آزمون‌های مولکولی اگرچه از دقت بالایی برخوردارند، اما اغلب زمان‌بر بوده و نیازمند تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته هستند؛ بنابراین توسعه فناوری‌های تشخیص سریع و در محل برای کنترل کیفیت محصولات شیلاتی اهمیت زیادی دارد. در این پژوهش یک بستر بیوسنسور الکتروشیمیایی مبتنی بر میکروآرایه‌های الکترودی اصلاح‌شده با نانوذرات طلا–گرافن و آنتی‌بادی‌های اختصاصی طراحی و ارزیابی شد. عملکرد حسگر با استفاده از تکنیک امپدانس‌سنجی الکتروشیمیایی (EIS) و اندازه‌گیری جریان اکسایش–کاهش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که سامانه طراحی‌شده قادر است حضور باکتری‌های شاخص آلودگی شامل اشرشیا کلی، ویبریو پاراهمولیتیکوس و سالمونلا را در نمونه‌های آب و بافت ماهی با حد تشخیص کمتر از ‎10⁴‎ CFU/mL در زمانی کمتر از ۱۰ دقیقه شناسایی کند. ارزیابی صحت عملکرد حسگر از طریق مقایسه با روش‌های استاندارد کشت میکروبی و واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) انجام شد که دقت کلی تشخیص ۹۶ درصد و میزان خطای مثبت یا منفی کمتر از ۲ درصد را نشان داد. همچنین طراحی چندگانه حسگر امکان تشخیص همزمان چند پاتوژن را فراهم کرد و قابلیت اتصال به یک ماژول پردازش داده قابل‌حمل با ارتباط بلوتوثی جهت انتقال داده‌ها به سامانه‌های مدیریت کیفیت نیز بررسی شد. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از بیوسنسورهای الکتروشیمیایی مبتنی بر نانومواد می‌تواند به‌عنوان ابزاری کارآمد برای پایش سریع آلودگی میکروبی در صنعت شیلات مورد استفاده قرار گیرد و با فراهم کردن امکان تشخیص سریع در محل، به بهبود ایمنی غذایی و تصمیم‌گیری سریع در مراحل برداشت، نگهداری و توزیع محصولات آبزی کمک کند.

بیوسنسور پایش میکروبی محصولات شیلاتی الکتروشیمیایی تشخیص سریع نانوذرات طلا–گرافن تشخیص چندگانه