Nanosensor weist Pestizide auf Früchten nach
Technische Lösung des Karolinska Institutet in Minuten - Kontrolle in Lebensmittelläden möglich
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Herrstellung des Sensors und seine smarte Funktionaliät (Bild: Haipeng Li, Georgios A Sotiriou) |
Stockholm (pte002/08.06.2022/06:05)
Mit einem preiswert herzustellenden, winzigen Sensor von Forschern des Karolinska Institutet http://ki.se/en lassen sich Pestizidrückstände auf Früchten künftig innerhalb weniger Minuten nachweisen. "Berichte zeigen, dass bis zur Hälfte aller in der EU verkauften Früchte Pestizidrückstände enthalten, die zu gesundheitlichen Problemen führen können", sagt Georgios Sotiriou, leitender Forscher an der Abteilung für Mikrobiologie, Tumor- und Zellbiologie der Hochschule.
Jede zweite Frucht befallen
Die derzeitigen Techniken zum Nachweis von Pestiziden auf einzelnen Produkten vor dem Verzehr sind laut Sotiriou durch die hohen Kosten und die umständliche Herstellung der Sensoren eingeschränkt. "Um dies zu überwinden, haben wir kostengünstige und reproduzierbare Nanosensoren entwickelt, mit denen Spuren von Fruchtpestiziden beispielsweise im Laden nachgewiesen werden können."
Das Verfahren nutzt die sogenannte oberflächenverstärkte Raman-Streuung zum Nachweis der Pestizide. Bei dieser Technik wird die Probe mit Licht einer bestimmten Frequenz beschienen. Es wird an den Molekülen auf der Oberfläche gestreut und außerdem in der Frequenz verändert. Diese Änderung ist typisch für die Art der jeweiligen Moleküle. Die Technik wird in verschiedenen Forschungsbereichen eingesetzt, darunter in der chemischen und Umweltanalytik sowie zum Nachweis von Biomarkern für verschiedene Krankheiten. Hohe Produktionskosten und eine begrenzte Reproduzierbarkeit von Charge zu Charge haben jedoch bisher eine breite Anwendung in der Lebensmittelsicherheitsdiagnostik verhindert.
Gifttest an einem Apfel
Sotiriou und sein Team haben eine Produktionstechnik entwickelt, die eigenen Angaben nach zuverlässig und preiswert ist. Mithilfe des thermischen Spritzens haben die Forscher Nanopartikel aus Silber an einer Glasscheibe abgeschieden. Das führt dazu, dass das aufgrund von Verschmutzungen mit Pestiziden reflektierte Licht massiv verstärkt wird. Aufgefangen und analysiert wird es mit einem Spektrometer.
Um Pestizide etwa auf einem Apfel nachzuweisen, wird dessen Oberfläche mit einem Wattebausch abgerieben. Dieser wird in eine Lösung getaucht, die das eventuell vorhandene Gift löst. Ein Tropfen dieser Flüssigkeit wird auf den Sensor gespritzt. Wird er jetzt beleuchtet, erbringt das Spektrometer den Nachweis für das Pestizid.
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