ננו-חיישנים אורגניים עשויים להיות מסוגלים לזהות חומרי הדברה מזיקים

חותמת זמן: 30 באוגוסט 2023 1:34
צומת המקור: 2854944
30 באוגוסט 2023 (חדשות Nanowerkחוקרים בקונקורדיה פיתחו מערכת חדשה המשתמשת בחיישני ננו זעירים הנקראים נקודות פחמן כדי לזהות את נוכחותו של הכימיקל גליפוסט בשימוש נרחב. הממצאים מתפרסמים ב חיישנים (“Ratiometric Sensing of Glyphosate in Water Using Dual Fluorescent Carbon Dots”). גליפוסאט הוא חומר הדברה המצוי ביותר מ-750 מוצרים חקלאיים, ייעור, עירוניים וביתים, כולל Roundup קוטל העשבים הפופולרי של מונסנטו. זה גם שנוי במחלוקת: מחקרים קשרו שימוש יתר בו לזיהום סביבתי וסרטן בבני אדם. מכירתו אסורה או מוגבלת בעשרות מדינות ותחומי שיפוט, כולל קנדה. המערכת של החוקרים מסתמכת על האינטראקציה הכימית של נקודות הפחמן עם גליפוסאט כדי לזהות את נוכחותו. נקודות פחמן הן חלקיקי פלורסנט קטנים במיוחד, בדרך כלל בגודל של לא יותר מ-10 או 15 ננומטר (שערה אנושית היא בין 80,000 ל-100,000 ננומטר). אך כאשר מוסיפים אותם לתמיסות מים, הננו-חומרים הללו פולטים פלואורסצנטי כחול ואדום. נקודות פחמן קולואידיות מפוזרות במים נקודות פחמן קולואידיות מפוזרות במים. (תמונה: אוניברסיטת קונקורדיה) החוקרים השתמשו בטכניקת ניתוח שנקראת מבחן הפניה עצמית ratiometric כדי לקבוע את רמות הגליפוסט בתמיסה. הקרינה האדומה הנפלטת מנקודות הפחמן בחשיפה לריכוזים משתנים של הכימיקל ורמות pH שונות מושווה לבקרה שבה אין גליפוסט. בכל הבדיקות, הקרינה הכחולה נותרה ללא שינוי, מה שהעניק לחוקרים נקודת התייחסות משותפת בין הבדיקות השונות. הם הבחינו כי רמות גבוהות יותר של גליפוסאט כיבו את הקרינה האדומה, שאותה הסמיכו לאינטראקציה של חומר ההדברה עם פני השטח של נקודות הפחמן. "המערכת שלנו שונה מאחרות מכיוון שאנו מודדים את השטח בין שתי פסגות - שתי חתימות פלורסנט - על הספקטרום הנראה לעין", אומרת אדריאן קלרמונט-פאקט, מועמדת לדוקטורט בביולוגיה והמחברת הראשית של המאמר. "זהו השטח המשולב בין שתי העקומות. מדידה רציומטרית מאפשרת לנו להתעלם ממשתנים כמו טמפרטורה, רמות pH או גורמים סביבתיים אחרים. זה מאפשר לנו להסתכל רק על הרמות של גליפוסאט ונקודות פחמן שנמצאות במערכת". "על ידי הבנת הכימיה על פני השטח של הנקודות הקטנות מאוד הללו ועל ידי הכרת התכונות האופטיות שלהן, נוכל להשתמש בהן לטובתנו עבור יישומים רבים ושונים", אומר Rafik Naccache, פרופסור חבר לכימיה וביוכימיה והמחבר המנחה של המאמר.

מתחילים בקטן

Naccache אומר שהטכניקה נועדה לזהות כמויות זעירות של חומר ההדברה. הטכניקה שהם פיתחו רגישה מספיק כדי להיות מסוגלים לזהות נוכחות של חומר הדברה ברמות נמוכות של 0.03 חלקים למיליון. "האתגר הוא תמיד בכיוון השני, לראות כמה נמוך אנחנו יכולים לרדת מבחינת רגישות וסלקטיביות", הוא אומר. נותרה עבודה רבה לפני שניתן יהיה להשתמש בטכנולוגיה זו באופן נרחב. אבל כפי שמציינת קלרמון-פאקט, מאמר זה מייצג התחלה חשובה. "הבנת האינטראקציה בין גליפוסאט ונקודות פחמן היא צעד ראשון. אם אנחנו רוצים להעביר את זה הלאה, ולפתח את זה לאפליקציה אמיתית, אנחנו צריכים להתחיל עם היסודות".

בול זמן:

עוד מ ננוווק