Органічні наносенсори можуть виявити шкідливі пестициди

Мітка часу: 30 серпня 2023 р., 1:34
Вихідний вузол: 2854944
30 серпня 2023 (Новини Nanowerk) Дослідники з Concordia розробили нову систему, використовуючи крихітні наносенсори, які називаються вуглецевими точками, для виявлення присутності широко використовуваної хімії гліфосату. Висновки опубліковані в датчиків (“Ratiometric Sensing of Glyphosate in Water Using Dual Fluorescent Carbon Dots”). Гліфосат — це пестицид, який міститься в більш ніж 750 продуктах для сільського господарства, лісівництва, міських і домашніх господарств, включаючи популярний засіб для знищення бур’янів Roundup від Monsanto. Це також суперечливо: дослідження пов’язують його надмірне вживання із забрудненням навколишнього середовища та раком у людей. Його продаж заборонено або обмежено в десятках країн і юрисдикцій, включаючи Канаду. Система дослідників покладається на хімічну взаємодію вуглецевих точок з гліфосатом, щоб виявити його присутність. Вугільні точки — це надзвичайно малі флуоресцентні частинки, зазвичай розміром не більше 10 або 15 нанометрів (розмір людської волосини — від 80,000 100,000 до XNUMX XNUMX нанометрів). Але коли їх додають у водні розчини, ці наноматеріали випромінюють синю та червону флуоресценцію. Колоїдні вуглецеві точки, дисперговані у воді Колоїдні вуглецеві точки, дисперговані у воді. (Зображення: Університет Конкордія) Для визначення рівня гліфосату в розчині дослідники застосували методику аналізу, яка називається раціометричним самореферентним аналізом. Червона флуоресценція, що випромінюється вугільними точками під впливом різних концентрацій хімікату та різних рівнів pH, порівнюється з контролем, у якому відсутній гліфосат. У всіх тестах блакитна флуоресценція залишалася незмінною, даючи дослідникам спільну точку відліку в різних тестах. Вони помітили, що більш високі рівні гліфосату гасять червону флуоресценцію, яку вони пояснили взаємодією пестициду з поверхнею вуглецевих точок. «Наша система відрізняється від інших тим, що ми вимірюємо площу між двома піками — двома флуоресцентними сигнатурами — у видимому спектрі», — каже Адріанн Клермон-Пакетт, кандидат біологічних наук і провідний автор статті. «Це інтегрована область між двома кривими. Раціонометричне вимірювання дозволяє нам ігнорувати такі змінні, як температура, рівень pH або інші фактори навколишнього середовища. Це дозволяє нам просто дивитися на рівні гліфосату та вуглецевих точок, які є в системі». «Розуміючи хімічний процес на поверхні цих дуже маленьких крапок і знаючи їхні оптичні властивості, ми можемо використовувати їх у наших інтересах для багатьох різних застосувань», — каже Рафік Наккаче, доцент хімії та біохімії та автор статті.

Починаючи з малого

Наккаш каже, що ця техніка розроблена для виявлення мінімальних кількостей пестициду. Техніка, яку вони розробили, є достатньо чутливою, щоб можна було виявити наявність пестицидів на рівні 0.03 частини на мільйон. «Проблема завжди полягає в іншому напрямку, щоб побачити, наскільки низько ми можемо опуститися з точки зору чутливості та вибірковості», — каже він. Попереду ще багато роботи, перш ніж цю технологію можна буде широко використовувати. Але, як зазначає Клермон-Пакетт, ця стаття є важливим початком. «Розуміння взаємодії між гліфосатом і вуглецевими точками є першим кроком. Якщо ми хочемо просунути це далі і розвинути його в реальну програму, ми повинні почати з основ».

Часова мітка:

Більше від Нановерк