Технология для обнаружения химикатов в фруктах и овощах

Аспирантка ИТМО с коллегами из России, Испании и Сингапура разработала гибкие сенсорные плёнки на основе наночастиц серебра, которые можно использовать для выявления следов пестицидов на поверхности сельхозпродукции за несколько минут. Результаты исследования опубликованы в Nanoscale.

Для создания сенсоров учёные из ИТМО, Физико-технического института им. Иоффе, Национального университета Сингапура и Университета Ровира и Вирхили смешали меламин и небольшое количество нитрата серебра в чашке Петри с тонким слоем агарового геля. Нитрат серебра хорошо известен в медицине как антибактериальное средство и используется в фотографии как компонент проявителей. Несмотря на содержание серебра, вещество относительно дёшево и доступно.

Реакция нитрата серебра с другими компонентами приводит к образованию белого кристаллического осадка. При воздействии света на чашку Петри кристаллы разлагаются, образуя наночастицы серебра, и химическая реакция завершается. Полученный материал осторожно сушат, так как на этом этапе его легко повредить. В результате сушки получаются лёгкие и гибкие плёнки, а весь процесс занимает около суток.

Принцип работы плёнки прост. Её кусочек прикладывают к фрукту, смачивают спиртом для сбора молекул пестицидов на поверхности плёнки, а затем помещают в спектрометр. Изменение оптического отклика, форма и характер спектров на графиках указывают на наличие или отсутствие пестицида на поверхности продукта.

«Мы сравнили порог обнаружения наших сенсоров с классическими инструментами: хроматографическими, полярографическими, вольтамперометрическими и другими методами обнаружения пестицидов. Наш метод дешевле, быстрее и мобильнее. Более того, уже существуют портативные и доступные устройства, которые можно использовать для проверки отклика наших плёнок. Мы планируем продолжить эксперименты по выявлению других типов пестицидов при различных концентрациях», — говорит Анастасия Ненашкина, руководитель проекта и аспирантка ИТМО.