納米傳感器可在幾分鍾內檢出殘留農藥
科技日報北京6月8日電 (記者張夢然)瑞典卡羅林斯卡學院研究人員開發出一種微型傳感器,可在幾分鍾內檢出水果上的農藥。在《先進科學》雜za誌zhi一yi篇pian論lun文wen中zhong描miao述shu的de該gai項xiang概gai念nian驗yan證zheng技ji術shu,使shi用yong由you銀yin製zhi成cheng的de火huo焰yan噴pen塗tu納na米mi粒li子zi來lai增zeng強qiang化hua學xue物wu質zhi的de信xin號hao。研yan究jiu人ren員yuan希xi望wang這zhe些xie納na米mi傳chuan感gan器qi可ke幫bang助zhu人ren們men在zai食shi用yong前qian發fa現xian農nong藥yao殘can留liu。
卡羅林斯卡醫學院微生物學、腫瘤和細胞生物學係首席研究員喬治·索(suo)特(te)裏(li)奧(ao)稱(cheng),在(zai)歐(ou)盟(meng)銷(xiao)售(shou)的(de)所(suo)有(you)水(shui)果(guo)中(zhong),多(duo)達(da)一(yi)半(ban)含(han)有(you)大(da)量(liang)與(yu)人(ren)類(lei)健(jian)康(kang)問(wen)題(ti)有(you)關(guan)的(de)農(nong)藥(yao)殘(can)留(liu)。然(ran)而(er),目(mu)前(qian)用(yong)於(yu)在(zai)消(xiao)費(fei)前(qian)檢(jian)測(ce)單(dan)一(yi)產(chan)品(pin)上(shang)農(nong)藥(yao)殘(can)留(liu)的(de)技(ji)術(shu),相(xiang)關(guan)傳(chuan)感(gan)器(qi)成(cheng)本(ben)高(gao),製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)繁(fan)瑣(suo),在(zai)實(shi)踐(jian)中(zhong)受(shou)到(dao)限(xian)製(zhi)。為(wei)克(ke)服(fu)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti),研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)開(kai)發(fa)了(le)廉(lian)價(jia)且(qie)可(ke)重(zhong)複(fu)使(shi)用(yong)的(de)納(na)米(mi)傳(chuan)感(gan)器(qi),用(yong)於(yu)監(jian)測(ce)在(zai)售(shou)水(shui)果(guo)的(de)農(nong)藥(yao)殘(can)留(liu)。
新納米傳感器采用了表麵增強拉曼散射(SERS)技術,可將金屬表麵上生物分子的信號增強超過100萬倍。研究人員此次通過使用火焰噴塗(一種成熟且具有成本效益的金屬塗層沉積技術)創建了一種SERS納米傳感器,將銀納米粒子的小液滴輸送到玻璃表麵。火焰噴塗在大麵積上快速生產均勻的SERS薄膜,消除了可擴展性的關鍵障礙之一。
然ran後hou,研yan究jiu人ren員yuan微wei調tiao了le單dan個ge銀yin納na米mi粒li子zi之zhi間jian的de距ju離li,以yi提ti高gao它ta們men的de靈ling敏min度du。為wei了le測ce試shi其qi檢jian測ce能neng力li,他ta們men在zai傳chuan感gan器qi頂ding部bu塗tu上shang一yi層ceng薄bo薄bo的de示shi蹤zong染ran料liao,並bing使shi用yong光guang譜pu儀yi來lai揭jie示shi它ta們men的de分fen子zi指zhi紋wen。研yan究jiu表biao明ming,傳chuan感gan器qi可ke靠kao且qie均jun勻yun地di檢jian測ce到dao了le分fen子zi信xin號hao,並bing且qie在zai2.5個月後再次測試時其性能保持不變,這證明了它們的耐用性和大規模生產的可行性。
為測試傳感器的實際應用,研究人員對它們進行了校準,以檢測低濃度的對硫磷—乙基,這是一種在大多數國家被禁止或限製使用的有毒農業殺蟲劑。研究人員將少量對硫磷—乙基放在蘋果上,隨後用棉簽收集殘留物,棉簽浸入溶液中以溶解農藥分子。溶液滴在傳感器上後,傳感器可在5分鍾內檢測到農藥殘留,而不會破壞水果。
研究人員希望探索這種納米傳感器是否可應用於其他領域,例如在資源有限的環境中發現特定疾病的生物標誌物。
【總編輯圈點】
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