Zespół uczonych z Instytutu Karolinska opracowali prototypowy nanoczujnik do wykrywania pestycydów w owocach i warzywach. Technologia może pomóc w selekcjonowaniu zdrowej żywności, której obecnie tak bardzo pożądamy.
Raporty pokazują, że nawet połowa wszystkich owoców sprzedawanych w UE zawiera pozostałości pestycydów, które w większych ilościach mają związek z problemami zdrowotnymi u ludzi. Jednak obecnie stosowane techniki wykrywania pestycydów na pojedynczych produktach przed ich spożyciem są w praktyce ograniczone ze względu na wysokie koszty i kłopotliwą produkcję czujników. Aby temu zaradzić, opracowaliśmy niedrogie i powtarzalne nanoczujniki, które mogłyby być wykorzystywane do monitorowania śladów pestycydów na owocach na przykład w sklepie.Georgios Sotiriou z Instytutu Karolinska, główny autor pracy
W nowych czujnikach wykorzystano zjawisko powierzchniowo wzmocnionej spektroskopii Ramana (SERS), która pozwala zwiększyć sygnały diagnostyczne cząsteczek na powierzchniach metalowych nawet milion razy. Jest ona używana m.in. w analizie chemicznej i środowiskowej, a także do wykrywania różnych chorób. Jest jednak droga i dość skomplikowana, co utrudnia jej rozpowszechnienie.
Czytaj też: Wyjątkowy czujnik pozwala odstawić alkomat i glukometr. Wystarczy wbić go w ramię
Szwedzcy naukowcy wykorzystali proces rozpylania płomieniowego, dobrze znanej techniki nakładania powłok metalicznych, do nanoszenia nanocząstek srebra na powierzchnię szkła.
Rozpylanie płomieniowe może być stosowane do szybkiego wytwarzania jednolitych warstw SERS na dużych powierzchniach, co usuwa jedną z kluczowych barier dla skalowalności.Haipeng Li, jeden z autorów pracy
Uczeni dostosowali odległości między poszczególnymi nanocząstkami srebra, aby zwiększyć ich szułość. Potwierdzono, że czujniki niezawodnie i równomiernie wykrywają sygnały molekularne, a ich działanie pozostało niezmienione podczas ponownych testów po 2,5 miesiąca, co potwierdza ich potencjał w zakresie okresu trwałości i możliwość produkcji na dużą skalę.
Nasze czujniki są w stanie wykryć pozostałości pestycydów na powierzchni jabłek w krótkim czasie pięciu minut, nie niszcząc przy tym owoców. Choć ich skuteczność musi zostać potwierdzona w większych badaniach, oferujemy praktyczną aplikację typu proof-of-concept do testowania bezpieczeństwa żywności na skalę przed konsumpcją.Haipeng Li
Szczegóły można przeczytać w Advanced Sciences.