Наносенсор миттєво виявляє пестициди на фруктах
Дослідники з Каролінського інституту у Швеції розробили крихітний датчик для виявлення пестицидів на фруктах лише за кілька хвилин.
Техніка, описана як доказ концепції в статті в журналі Advanced Science, використовує наночастинки, що розпилюються полум'ям, зроблені зі срібла, для посилення сигналу хімічних речовин.
Дослідники сподіваються, що поки вони знаходяться на ранній стадії, ці наносенсори допоможуть виявити харчові пестициди до вживання.
Залишки пестицидів пов'язані із проблемами зі здоров'ям людини
"Звіти показують, що до половини всіх фруктів, що продаються в ЄС, містять залишки пестицидів, які у великій кількості пов'язані з проблемами зі здоров'ям людини", - говорить Георгіос Сотіріу, головний науковий співробітник відділу мікробіології, біології пухлин та клітинної біології Каролінського інституту та відповідний автор дослідження.
Однак сучасні методи виявлення пестицидів в окремих продуктах перед вживанням практично обмежені високою вартістю та трудомісткістю виробництва датчиків. Щоб подолати це, ми розробили недорогі та відтворювані нанодатчики, які можна використовувати для відстеження слідів фруктових пестицидів, наприклад у магазині.
Технологія розпилення полум'я
Дослідники створили нанодатчик SERS, використовуючи полум'яне розпилення – економічний метод нанесення металевого покриття – для доставки невеликих крапель наночастинок срібла на поверхню скла.
Потім дослідники точно налаштували відстань між окремими наночастинками срібла, щоб підвищити їхню чутливість. Щоб перевірити їхню здатність виявляти речовини, вони нанесли тонкий шар індикаторного барвника поверх датчиків та використали спектрометр, щоб виявити молекулярні відбитки пальців.
Можливість великосерійного виробництва
За словами дослідників, датчики надійно і рівномірно виявляли молекулярні сигнали, і їхня продуктивність залишалася незмінною при повторному тестуванні через 2,5 місяці, що підкреслює їх потенційний термін придатності та можливість великомасштабного виробництва.
Виявлено пестициди на яблуках
Щоб перевірити практичне застосування датчиків, дослідники відкалібрували їх для виявлення низьких концентрацій паратіон-етилу, токсичного сільськогосподарського інсектициду, забороненого або обмеженого в більшості країн. Невелика кількість паратіон-етилу поміщали на частину яблука. Пізніше залишки збирали ватним тампоном, зануреним у розчин розчинення молекул пестициду. Розчин капали на датчик, що підтверджувало наявність пестицидів.
"Наші датчики можуть виявляти залишки пестицидів на поверхні яблук за короткий час у п'ять хвилин, не руйнуючи плоди", - говорить Хайпен Лі, науковий співробітник лабораторії Сотиріу та перший автор дослідження. Хоча вони повинні бути перевірені у великих дослідженнях, ми пропонуємо практичне застосування перевірки концепції для тестування безпеки харчових продуктів у масштабі перед вживанням.
Потім дослідники хочуть вивчити, чи можна застосовувати наносенсори в інших областях, таких як виявлення біомаркерів конкретних захворювань у місцях медичної допомоги в умовах обмежених ресурсів.
Також читайте: