تشخیص سموم باقی‌مانده روی میوهها با روش تصویربرداری نانویی
به گزارش آینده، سموم دفع آفات و علف‌کش‌ها برای اطمینان از امنیت غذایی در سراسر جهان اهمیت زیادی دارند، اما این مواد می‌توانند خطر ایمنی را برای افرادی که ناخواسته آن‌ها را مصرف می‌کنند، به وجود آورند. به همین دلیل برای محافظت از سلامت انسان، استفاده از راه‌حل‌های تحلیلی حساس جهت شناسایی و ردیابی این ترکیبات زیان‌آور ضروری است.
به تازگی محققانی مقاله‌ای با عنوان نانومهن‌دسی سطح سلولز برای دیداریابی ایمنی غذا در نشریه نانو لترز منتشر کردند که در آن جزئیات یک روش تصویربرداری برای تشخیص آلودگی سموم دفع آفات در سطوح پایین را تشریح نموده‌اند. آن‌ها نشان دادند که این روش را می‌توان برای میوهها به کار برد.
روش طیف‌سنجی رامان با سطح افزایش‌یافته
روش تحلیلی به نام طیف‌سنجی رامان با سطح افزایش‌یافته (SERS) به عنوان روشی غیر‌مخرب برای تشخیص مواد شیمیایی در کشاورزی مدرن محبوبیت زیادی یافته است. در روش SERS، از نانوذرات برای تقویت سیگنال‌های تشکیل شده توسط مولکول‌ها در زمان قرارگیری در معرض پرتو لیزر رامان بهره گرفته می‌شود. این الگو‌های تشکیل شده توسط نور پراکنده شده به عنوان امضا‌های مولکولی عمل می‌کند و می‌تواند برای شناسایی مقادیر کمی از ترکیبات خاص مورد استفاده قرار گیرد.
طراحی غشای فلزی‌روکش برای افزایش حساسیت
به منظور بهبود حساسیت SERS در تشخیص سموم دفع آفات، دونگدونگ یی و همکارانش یک غشای با روکش فلزی طراحی کردند که می‌توانست بر روی محصولات کشاورزی قرار گیرد. آن‌ها در نظر داشتند این مواد را به اندازه کافی همه‌کاره سازند تا برای تشکیل مجموعه‌ای از کاربرد‌های دیگر گسترش یابد.
محققان با یک فیلم هیدروژل سلولزی آغاز به کار کردند. این فیلم هیدروژلی به طوری کشیده شد تا چروک‌هایی نانویی روی آن تشکیل شود. سپس این فیلم را در محلول نیترات نقره غوطه‌ور کردند تا شیار‌ها را با نانوذرات نقره تقویت‌کننده SERS پر کنند. غشای حاصل در نور مرئی بسیار انعطاف‌پذیر و عملا شفاف بود که برای تشخیص سیگنال SERS اهمیت حیاتی دارد.
آزمایش روی سیب و سایر محصولات
در آزمایش برای کاربرد‌های ایمنی مواد غذایی، محققان سموم دفع آفات ترام و کاربندازیم را به تنه‌ایی یا با هم روی سیب و می‌وه‌های خشک پاشیدند و سپس آن‌ها را شستشو دادند تا اتفاقات روزمره‌ای که مصرف‌کننده روی میوه انجام می‌دهد را شبیه‌سازی کنند. هنگامی که آن‌ها غشای خود را روی سیب گذاشتند، SERS سموم دفع آفات را روی سیب تشخیص داد. این تشخیص حتی در صورتی که مواد شیمیایی در غلظت‌های کم وجود داشته باشند نیز قابل انجام است. این تیم بدین ترتیب توانست رد آفت‌کش‌ها را در مقادیر بسیار کم تشخیص دهد.
محققان می‌گویند این نتایج مشخص می‌کند که شستشو به تنه‌ایی می‌تواند برای جلوگیری از مصرف سموم دفع آفات کافی نباشد و برای از بین بردن آلودگی احتمالی در پوست، لایه‌برداری ضروری است. فرا‌تر از سیب، آن‌ها از سیستم غشای SERS برای تشخیص سموم دفع آفات روی خیار، می‌گو، پودر فلفل دلمه‌ای و برنج نیز استفاده کردند.