Credit: Tijdschrift voor chemische technologie (2023). DOI: 10.1016/j.cej.2023.144023
Karolinska Institutet-onderzoekers Georgios Sotiriou en Haipeng Li van de afdeling Microbiologie, Tumor- en Celbiologie hebben een goedkope, snelle en reproduceerbare nanosensor ontwikkeld voor voedselveiligheidsdiagnostiek. Een nieuwe studie in de Tijdschrift voor chemische technologie laat zien dat de sensoren bestrijdingsmiddelen in vers sinaasappelsap kunnen detecteren.
De studie maakt gebruik van afzetting van vlamnanodeeltjes om de productiekosten drastisch te verlagen. Deze hoogwaardige optische sensoren kunnen worden vervaardigd met een laboratoriumproductiesnelheid van 100 monsters/uur, wat de schaalbaarheid en kosteneffectiviteit aantoont van de aerosolproductiestrategie die deze sensoren democratiseert voor praktische toepassingen.
“Het misbruik van pesticiden in de moderne landbouw veroorzaakt voedselveiligheid en bezorgdheid over de menselijke gezondheid, die worden benadrukt door de Wereldgezondheidsorganisatie. Als gevolg hiervan is het, om risico’s voor de menselijke gezondheid te voorkomen, noodzakelijk om de niveaus van residuen van bestrijdingsmiddelen in voedsel onder controle te houden. grenzen.
“Hoewel SERS krachtig is voor snelle en gemakkelijke detectie van residuen van bestrijdingsmiddelen in voedingsproducten, wordt de praktische toepassing ervan nog steeds beperkt door de hoge kosten, lage schaalbaarheid en lage reproduceerbaarheid van de noodzakelijke sensoren. Om deze uitdaging aan te gaan, hebben we hier een laag- kosten, enorme en zeer reproduceerbare nanofabricageroute voor het vervaardigen van SERS nano-plasmonische optische sensoren, “zegt Georgios Sotiriou.
“We gebruikten een proces dat bekend staat om zijn schaalbaarheid en reproduceerbaarheid, vlamaërosoltechnologie, om onze robuuste nano-plasmonische optische sensoren te ontwerpen en te ontwikkelen. We bestudeerden de oppervlakte-uniformiteit, detectielimiet, stabiliteit op lange termijn, spot-to-spot reproduceerbaarheid, sample-to-sample reproduceerbaarheid en batch-to-batch reproduceerbaarheid van de gefabriceerde SERS-sensoren.
“Bovendien hebben we de prestaties van onze SERS-sensoren vergeleken met verschillende state-of-the-art in de handel verkrijgbare producten en hebben we hun haalbaarheid aangetoond in een realistische en praktische toepassing door residuen van bestrijdingsmiddelen in vruchtensappen te detecteren”, zegt Haipeng Li.
Het team is nu van plan om de schaalbaarheid van het fabricageproces te vergroten, met als doel betaalbare sensoren voor de markt aan te bieden.
“We zullen ook de toepassing van onze nanosensoren uitbreiden van het detecteren van enkele pesticiden naar gemengde pesticiden, dat wil zeggen om het ‘cocktaileffect van pesticiden’ te detecteren (een combinatie van meerdere chemicaliën kan giftiger worden) die urgent zijn voor de voedselveiligheid in de EU. We staan open voor wereldwijde samenwerkingen, die de integratie van wetenschappelijk werk van het laboratorium naar de samenleving zullen versnellen”, zegt Georgios Sotiriou.
Meer informatie:
Haipeng Li et al, Democratisering van robuuste SERS-nanosensoren voor voedselveiligheidsdiagnostiek, Tijdschrift voor chemische technologie (2023). DOI: 10.1016/j.cej.2023.144023
Aangeboden door Karolinska Institutet
