Nanosensor organik mungkin dapat mendeteksi pestisida berbahaya

Stempel Waktu: 30 Agustus 2023 1:34
Node Sumber: 2854944
30 Agustus 2023 (Berita Nanowerk) Para peneliti di Concordia telah mengembangkan sistem baru menggunakan nanosensor kecil yang disebut titik karbon untuk mendeteksi keberadaan bahan kimia glifosat yang banyak digunakan. Temuan ini dipublikasikan di Sensor (“Ratiometric Sensing of Glyphosate in Water Using Dual Fluorescent Carbon Dots”). Glifosat adalah pestisida yang ditemukan di lebih dari 750 produk pertanian, kehutanan, perkotaan, dan rumah tangga, termasuk produk pembasmi gulma populer Monsanto, Roundup. Hal ini juga kontroversial: penelitian telah mengaitkan penggunaan berlebihan dengan pencemaran lingkungan dan kanker pada manusia. Penjualannya dilarang atau dibatasi di banyak negara dan yurisdiksi, termasuk Kanada. Sistem para peneliti bergantung pada interaksi kimia titik karbon dengan glifosat untuk mendeteksi keberadaannya. Titik karbon adalah partikel fluoresen yang sangat kecil, biasanya berukuran tidak lebih dari 10 atau 15 nanometer (rambut manusia berukuran antara 80,000 dan 100,000 nanometer). Namun ketika ditambahkan ke larutan air, bahan nano ini memancarkan fluoresensi biru dan merah. Titik karbon koloid tersebar dalam air Titik karbon koloid tersebar dalam air. (Gambar: Universitas Concordia) Para peneliti menggunakan teknik analisis yang disebut uji referensi diri rasiometrik untuk menentukan kadar glifosat dalam suatu larutan. Fluoresensi merah yang dipancarkan oleh titik karbon ketika terkena berbagai konsentrasi bahan kimia dan tingkat pH yang berbeda dibandingkan dengan kontrol yang tidak mengandung glifosat. Dalam semua pengujian, fluoresensi biru tetap tidak berubah, sehingga memberikan para peneliti titik referensi yang sama dalam berbagai pengujian. Mereka mengamati bahwa kadar glifosat yang lebih tinggi memadamkan fluoresensi merah, yang mereka anggap sebagai interaksi pestisida dengan permukaan titik karbon. “Sistem kami berbeda dari yang lain karena kami mengukur area antara dua puncak—dua tanda fluoresen—pada spektrum tampak,” kata Adryanne Clermont-Paquette, kandidat PhD di bidang biologi dan penulis utama makalah tersebut. “Ini merupakan kawasan terpadu antara kedua kurva tersebut. Pengukuran rasiometrik memungkinkan kita mengabaikan variabel seperti suhu, tingkat pH, atau faktor lingkungan lainnya. Hal ini memungkinkan kami untuk hanya melihat tingkat glifosat dan titik karbon yang ada di dalam sistem.” “Dengan memahami sifat kimia pada permukaan titik-titik yang sangat kecil ini dan dengan mengetahui sifat optiknya, kita dapat memanfaatkannya untuk berbagai aplikasi berbeda,” kata Rafik Naccache, seorang profesor kimia dan biokimia serta penulis pembimbing makalah tersebut.

Mulai dari yang kecil

Naccache mengatakan teknik ini dirancang untuk mendeteksi pestisida dalam jumlah kecil. Teknik yang mereka kembangkan cukup sensitif untuk mampu mendeteksi keberadaan pestisida pada tingkat serendah 0.03 bagian per juta. “Tantangannya selalu ada di arah lain, untuk melihat seberapa rendah sensitivitas dan selektivitas yang bisa kita capai,” katanya. Masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan sebelum teknologi ini dapat digunakan secara luas. Namun seperti yang dicatat oleh Clermont-Paquette, makalah ini merupakan awal yang penting. “Memahami interaksi antara glifosat dan titik karbon adalah langkah awal. Jika kita ingin mengembangkannya lebih jauh dan menerapkannya dalam kehidupan nyata, kita harus memulainya dari hal-hal mendasar.”

Stempel Waktu:

Lebih dari Nanowerk