如何快速检测水果上的农药残留?纳米技术带来新突破

2024-06-24 17:56:04 发布

瑞典卡罗林斯卡学院的科学家们在《先进科学》杂志上发表了一项创新技术,这种微型传感器能在短短几分钟内检测出水果表面的农药残留。这项技术的核心是使用银制成的火焰喷涂纳米粒子,通过表面增强拉曼散射(SERS)技术显著放大化学物质的信号,使检测过程更为灵敏和高效。

首席研究员乔治·索特里奥指出,欧盟市场上有近一半的水果含有可能对人类健康构成威胁的农药残留。然而,现有的检测技术成本高昂且操作复杂,限制了其在实际生活中的应用。为了解决这一问题,研究团队开发了一种成本低廉且可重复使用的纳米传感器,它不仅易于制造,还具有出色的耐用性,测试显示其性能在2.5个月后依然稳定。

这种传感器的制作采用了火焰喷涂技术,这是一种经济且成熟的金属涂层方法,能够在大面积上快速形成均匀的SERS薄膜。研究人员还巧妙地调整了银纳米粒子之间的距离,以进一步提升传感器的灵敏度。通过在传感器上施加示踪染料并使用光谱仪,他们能够准确捕捉到分子的信号。

为了验证传感器的实用性,研究人员对其进行了校准,专门用于检测对硫磷—乙基这一在多数国家受到限制的有毒农药。实验中,将含有对硫磷—乙基的苹果用棉签轻轻擦拭,然后将棉签浸入溶液中,使农药分子溶解。最后,将溶液滴在传感器上,传感器便能在5分钟内迅速检测出农药残留,且不会对水果造成损害。

这项技术不仅有望应用于食品安全领域,还可能拓展至医疗领域,用于在资源受限的环境中检测特定疾病的生物标志物。科学家们已经克服了以往高成本和耐用性不足的问题,使得这种新型传感器既灵敏又经济,为农药残留的快速检测提供了一种切实可行的解决方案。