低成本的纳米传感器可以快速检测欧盟水果中的农药
瑞典的研究人员开发了一种微型传感器,可以在几分钟内检测水果上的农药。概念验证的目的是克服当前传感器的高成本和繁琐的制造。虽然仍处于早期阶段,但研究人员希望这些纳米传感器可以在超市级别进行扩展,以便在消费前发现食品中的农药。
斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院微生物、肿瘤和细胞生物学系首席研究员乔治斯·索蒂里乌说:“报告显示,在欧盟销售的所有水果中,多达一半含有农药残留,大量农药残留与人类健康问题有关。”
“我们开发了廉价且可重复的纳米传感器,可用于监测水果农药的痕迹,例如,商店。”
这项发表在《先进科学》杂志上的技术使用火焰喷射的银纳米颗粒来增加化学物质的信号。
苹果检出农药
为了测试传感器的实际应用,研究人员对它们进行了校准,以检测低浓度的对硫磷乙基,这是一种在大多数国家被禁止或限制的有毒农业杀虫剂。
将少量对硫磷乙基涂在苹果的一部分上。随后用棉签收集农药残留,棉签浸泡在溶液中溶解农药分子。溶液被滴在传感器上,这证实了农药的存在。
Sotiriou实验室的博士后研究员李海鹏说:“我们的传感器可以在五分钟的短时间内检测出苹果表面的农药残留,而不会破坏水果。”
“虽然它们需要在更大规模的研究中得到验证,但我们为消费前的大规模食品安全测试提供了概念验证的实际应用。”
火焰纳米颗粒沉积被用于生产强大的纳米传感器,可以在几分钟内检测苹果表面的农药残留(Credit Haipeng Li和Georgios A Sotiriou)。火焰喷涂技术
在目前的研究中,研究人员通过使用火焰喷涂(一种成熟且经济有效的沉积金属涂层的技术)创建了一种SERS纳米传感器,将银纳米颗粒的小液滴输送到玻璃表面。
“火焰喷雾可以用于在大面积内快速生成均匀的SERS薄膜,消除了可扩展性的一个关键障碍,”李说。
然后,研究人员微调了单个银纳米颗粒之间的距离,以提高它们的灵敏度。为了测试它们的物质探测能力,他们在传感器上涂了一层薄薄的示踪染料,并用光谱仪揭开它们的分子指纹。
传感器可靠、均匀地检测分子信号,2.5个月后再次测试时,其性能保持不变。研究人员表示,这一发现强调了它们的保质期潜力和大规模生产的可行性。
技术交流
新型纳米传感器采用了上世纪70年代发现的表面增强拉曼散射(SERS),这是一种强大的传感技术,可以将金属表面生物分子的诊断信号增加100多万倍。
该技术已应用于多个研究领域,包括化学和环境分析,以及各种疾病的生物标志物检测。然而,高昂的生产成本和有限的批间可重复性阻碍了该技术在食品安全诊断中的广泛应用。
研究人员希望探索纳米传感器是否可以应用于其他领域,例如在资源有限的环境下,在护理点发现特定疾病的生物标记物。
农药的使用仍然是欧盟持续关注的问题。上个月的一份报告显示它们的使用增加了在过去的9年里,一些以前被禁止使用的化学物质重新用于紧急用途。
认识到农药对人类和自然的危害英国正在探索基因编辑技术以减少英国在退出欧盟后对农药的依赖。在欧盟,所有基因篡改都已被禁止了20多年。
由Missy Green编辑
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