Ρώσοι επιστήμονες αναπτύσσουν αισθητήρα για εντοπισμό φυτοφαρμάκων σε τρόφιμα
Ένας εξαιρετικά ευαίσθητος και επαναχρησιμοποιήσιμος ηλεκτροχημικός αισθητήρας για την ανίχνευση του φυτοφαρμάκου καρβοσουλφάνη σε τρόφιμα, αναπτύχθηκε από επιστήμονες του Πολυτεχνείου του Τομσκ (TPU) σε συνεργασία με συναδέλφους τους.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, ο αισθητήρας είναι δέκα φορές πιο ευαίσθητος σε αυτή την απειλητική για τη ζωή ουσία σε σύγκριση με τα υπάρχοντα ανάλογα. Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Microchemical Journal.
Η καρβοσουλφάνη είναι μια χημική ουσία που χρησιμοποιείται στη γεωργία για την καταπολέμηση εντόμων παρασίτων, όπως το σκαθάρι της πατάτας Κολοράντο. Παρότι είναι εξαιρετικά αποτελεσματική, είναι τοξική για τον άνθρωπο.
Οι ερευνητές της Σχολής Μηχανικών Φυσικών Πόρων και της Ερευνητικής Σχολής Χημικών και Βιοϊατρικών Τεχνολογιών του TPU, σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Φυσικής Αντοχής και Επιστήμης Υλικών του Σιβηρικού Παραρτήματος της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών (SB RAS) και το Πανεπιστήμιο Charles της Τσεχικής Δημοκρατίας, ανέπτυξαν έναν εξαιρετικά ευαίσθητο αισθητήρα για την ανίχνευση υπολειμμάτων καρβοσουλφάνης στα τρόφιμα.
Όπως αναφέρει η Έλενα Ντορόζκο, μία εκ των συγγραφέων του έργου και αναπληρώτρια καθηγήτρια στο Τμήμα Χημικών Μηχανικών της Σχολής Μηχανικών Φυσικών Πόρων του TPU:
Τα μοναδικά χαρακτηριστικά του αισθητήρα είναι η χρήση φθηνών υλικών, το συμπαγές μέγεθος και τα γρήγορα αποτελέσματα. Μπορεί να ανιχνεύσει την παρουσία καρβοσουλφάνης σε συγκεντρώσεις δέκα φορές χαμηλότερες από αυτές που μπορούν να επιτύχουν οι υπάρχουσες αναλογικές συσκευές.
Σύμφωνα με την ίδια, η εξέλιξη αυτή έχει πιθανές εφαρμογές στη φαρμακευτική βιομηχανία και τη βιομηχανία τροφίμων, καθώς και σε υποκαταστήματα της Rospotrebnadzor (του ρωσικού παρατηρητή δικαιωμάτων των καταναλωτών και της υγείας).
Ο Σακίμπ Μουχάμμαντ, ένας ακόμη συγγραφέας του έργου και μηχανικός στο Τμήμα Χημικών Μηχανικών του TPU, αναφέρει επιπλέον πως:
Ο ηλεκτροχημικός αισθητήρας παρέχει πληροφορίες σχετικά με την παρουσία καρβοσουλφάνης σε πρώτες ύλες και τελικά προϊόντα που φτάνουν στο τραπέζι των καταναλωτών, όπως παιδικές τροφές από λαχανικά και φρούτα. Επιπλέον, σε περιπτώσεις όπου υψηλές συγκεντρώσεις φυτοφαρμάκων εισέρχονται στο έδαφος ή στο νερό, οι ειδικοί μπορούν να παρακολουθούν πότε αυτές οι χημικές ουσίες αρχίζουν να συσσωρεύονται σε φρούτα που δεν έχουν ακόμη συγκομιστεί.
Ο αισθητήρας αποτελείται από ένα εύκαμπτο πλαστικό υπόστρωμα διαστάσεων 46 mm², το οποίο διαθέτει ένα αγώγιμο μοτίβο κατασκευασμένο από οξείδιο του γραφενίου που έχει αναχθεί με λέιζερ με νανοσωματίδια αργύρου. Παρασκευασμένα δείγματα τροφίμων εφαρμόζονται στον αισθητήρα, ο οποίος στη συνέχεια τοποθετείται σε ηλεκτροχημικό κελί. Υπό ένα συγκεκριμένο δυναμικό, ο αισθητήρας καταγράφει ρεύμα ανάλογο της συγκέντρωσης του καρβοσουλφάνου.
Επί του παρόντος, οι ερευνητές του TPU «εκπαιδεύουν» τον αισθητήρα να ανιχνεύει ταυτόχρονα δύο ή τρεις τύπους φυτοφαρμάκων.
Το έργο πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο του χρηματοδοτούμενου από την κυβέρνηση προγράμματος «Science».
