Техниката може да се използва за наблюдение на остатъци от пестициди в плодовете, продавани в магазина.
Миналия месец, Environmental Working Group (EWG), американска активистка група, обяви своя годишен списък Dirty Dozen – списък на най-замърсените с пестициди пресни плодове и зеленчуци въз основа на последните тестове на Министерството на земеделието, храните и лекарствата.
Според него са ягодите, спанакът, листните зеленчуци, ябълките, гроздето и нектарини са най-честите нарушители.
В Европа, Pesticide Action Network (PAN) Europe проведе деветгодишно проучване с правителствени данни, анализирайки 100 000 проби от домашни плодове. Проучването установява, че една трета от ябълките и половината от всички изследвани къпини имат остатъци от най-токсичните категории пестициди.
Някои от тях са свързани със заболявания като рак, сърдечни заболявания и вродени деформации.
„Докладите показват, че половината от всички плодове, продавани в ЕС, съдържат остатъци от пестициди, които в по-големи количества са свързани с проблеми със здравето на хората“, казва Георгиос Сотириу, главен изследовател в катедрата по микробиология, тумори и клетъчна биология, в Karolinska Institutet, според прессъобщение.
Сотириу и колегите му от Karolinska Institutet в Швеция разработват малък сензор за откриване на пестициди в плодове само за няколко минути. Описана в статия в списанието Advanced Science, техниката използва разпръснати с пламък наночастици, направени от сребро, за да увеличи и улови сигнала на химикалите.
Техника, базирана на откритие от 1970 г.
Концепцията е на ранен етап, но изследователите се надяват, че наносензорите могат да помогнат за разкриването на хранителните пестициди преди консумация.
„Настоящите техники за откриване на пестициди върху отделни продукти преди консумация са ограничени на практика от високата цена и тромавото производство на сензорите. За да преодолеем това, ние разработихме евтини и възпроизводими наносензори, които биха могли да се използват за наблюдение на следи от плодови пестициди в магазина, например“, казва Сотириу, авторът на изследването.
Новите наносензори са базирани на откритие от 70-те години на миналия век, известно като SERS (повърхностно подобрена Раманова спектроскопия). Това е мощна сензорна техника, която може да „увеличи диагностичните сигнали на биомолекулите върху метални повърхности повече от 1 милион пъти“.
Въпреки че технологията е била използвана в няколко изследователски области, високите производствени разходи и ограничената възпроизводимост от партида до партида възпрепятстват широкото й приложение в диагностиката на безопасността на храните.
Експериментът използва техника с пламъчно пръскане
В настоящото проучване, изследователите създават наносензор SERS чрез използване на пламъчен спрей, който е добре установена и рентабилна техника за нанасяне на метално покритие. Пламъчният спрей доставя малки капчици сребърни наночастици върху стъклена повърхност.
Разстоянието между отделните сребърни наночастици е калибрирано, за да се подобри тяхната чувствителност. За да тестват способността за откриване на вещества, изследователите нанасят тънък слой трасиращо багрило върху сензорите и използваха спектрометър, за да разкрият техните молекулярни „отпечатъци“.
Сензорите надеждно откриват молекулярните сигнали и тяхната производителност остава непокътната при повторно тестване след 2,5 месеца, което подчертава техния потенциал за срок на годност и осъществимост за широкомащабно производство, според изследователите.
Практически успех
След това трябва да се тества практическото приложение на сензорите.
Изследователите ги настройват, за да открият ниски концентрации на паратион-етил, токсичен селскостопански инсектицид, който е забранен или ограничен в повечето страни.
Малко количество паратион-етил се поставя върху част от ябълка. По-късно остатъците са събрани с памучен тампон, който беше потопен в разтвор за разтваряне на молекулите на пестицида. След това разтворът е пуснат върху сензора, който потвърди наличието на пестициди.
„Нашите сензори могат да открият остатъци от пестициди по повърхностите на ябълката за кратко време, без да унищожават плодовете“, каза Хайпенг Ли. „Докато те трябва да бъдат валидирани в по-големи проучвания, ние предлагаме практическо приложение с доказателство за концепцията за тестване на безопасността на храните преди консумация в мащаб.“
Изследването е финансирано от Европейския съвет за научни изследвания (ERC), Karolinska Institutet, Шведската фондация за стратегически изследвания (SSF) и Шведския съвет за научни изследвания.
Източник: InterestingEngineering
