廉價(jià)高效的納米傳感器可以快速檢測(cè)新鮮橙汁中的農(nóng)藥

卡羅林斯卡學(xué)院微生物學(xué)、腫瘤和細(xì)胞生物學(xué)系的研究人員GeorgiosSotiriou和HaipengLi開發(fā)了一種廉價(jià)、快速且可重復(fù)的納米傳感器，用于食品安全診斷。《化學(xué)工程雜志》上的一項(xiàng)新研究表明，傳感器可以檢測(cè)新鮮橙汁中的農(nóng)藥。

該研究使用火焰納米粒子沉積來大幅降低制造成本。這些高性能光學(xué)傳感器可以以每小時(shí)100個(gè)樣品的實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)率制造，證明了氣溶膠制造策略的可擴(kuò)展性和成本效益，使這些傳感器在實(shí)際應(yīng)用中民主化。

“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中農(nóng)藥的濫用造成食品安全和人類健康問題，這是世界衛(wèi)生組織所強(qiáng)調(diào)的。因此，為了避免對(duì)人類健康造成風(fēng)險(xiǎn)，有必要將食品中的農(nóng)藥殘留水平控制在安全以下限制。

“雖然SERS能夠快速、簡便地檢測(cè)食品中的農(nóng)藥殘留，但其實(shí)際應(yīng)用仍然受到所需傳感器的高費(fèi)用、低可擴(kuò)展性和低重復(fù)性的限制。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，我們?cè)谶@里探索了一種低GeorgiosSotiriou說：“這是一種成本低廉、大規(guī)模且高度可重復(fù)的納米制造路線，用于制造SERS納米等離子體光學(xué)傳感器。”

“我們使用了以其可擴(kuò)展性和再現(xiàn)性而聞名的工藝——火焰氣溶膠技術(shù)來設(shè)計(jì)和開發(fā)我們強(qiáng)大的納米等離子體光學(xué)傳感器。我們研究了表面均勻性、檢測(cè)限、長期穩(wěn)定性、點(diǎn)間再現(xiàn)性，所制造的SERS傳感器的樣品間再現(xiàn)性和批次間再現(xiàn)性。

“此外，我們將SERS傳感器的性能與幾種最先進(jìn)的商用產(chǎn)品進(jìn)行了基準(zhǔn)測(cè)試，并通過檢測(cè)果汁中的農(nóng)藥殘留來證明其在實(shí)際應(yīng)用中的可行性，”李海鵬說。

該團(tuán)隊(duì)目前正計(jì)劃提高制造工藝的可擴(kuò)展性，旨在為市場(chǎng)提供價(jià)格實(shí)惠的傳感器。

“我們還將把納米傳感器的應(yīng)用范圍從檢測(cè)單一農(nóng)藥擴(kuò)展到檢測(cè)混合農(nóng)藥，即檢測(cè)‘農(nóng)藥的雞尾酒效應(yīng)’(多種化學(xué)物質(zhì)的組合可能會(huì)變得更具毒性)，這對(duì)于食品安全來說是迫切需要的。“我們對(duì)全球合作持開放態(tài)度，這將加速科學(xué)工作從實(shí)驗(yàn)室到社會(huì)的融合，”GeorgiosSotiriou說道。

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