ננו-חיישן מזהה חומרי הדברה על פירות
חוקרים של מכון קרולינסקה (Karolinska Institutet) שנמצא בסולנה, פרברי שטוקהולם בירת שוודיה, פיתחו חיישן קטן שמסוגל לזהות חלקיקים ועקבות של חומר הדברה על פירות תוך שניות ספורות. השיטה משתמשת בחלקיקי כסף שמפוזרים על הפרי באמצעות ספריי אש. הכסף מגביר את יכולת הזיהוי של חומרים כימיים. למרות שהפיתוח עדיין בשלביו הראשוניים, החוקרים מקווים שהחיישנים החדשניים יעזרו לגלות עקבות של הדברה כימית על האוכל לפני צריכתו.
יורגוס סוטיריו (Georgios Sotiriou), חוקר ראשי המוביל את המחקר, מסביר שלפי דוחות ובדיקות, קרוב לחצי מהפירות שנמכרים באיחוד האירופי מכיל עקבות של חומרי הדברה נגד חרקים. עקבות כאלה בכמויות גדולות עלולות לפגוע בבריאות הצורכים. למרות זאת, שיטות לזיהוי הדברה על פירות ומוצרי מזון באופן כללי מוגבלות כיום בגלל עלויות פיתוח של החיישנים. כתגובה לזה, החוקרים של קרולינסקה פיתחו שיטה מהירה, זולה ויעילה לזיהוי שאריות הדברה.
הפיתוח מבוסס על טכניקת זיהוי חזקה שפותחה כבר בשנות ה-70 ונקרית SERS - ראשי תיבות אנגליים של "פיזור חלקיקים על פני השטח ע"ש רמן". הטכניקה יכולה להגביר סיגנלים דיאגנוסטיים של ביומולקולות על שטחים מטליים ביחס של פי יותר ממיליון פעמים.
משתמשים בטכנולוגיה המדוברת במגוון תחומים של מחקרים מדעיים, כולל אנליזה כימית וסביבתית, וכן כשיטה לזיהוי סממנים ביולוגיים למגוון מחלות. למרות הכול, קשה למדי ליישם את הטכנולוגיה המדוברת בתחום המזון בעקבות עלויות ייצור גבוהות ויכולות הדירות מוגבלות.
במחקר ובניסוי החדשים, חיישן המבוסס על SERS נוצר באמצעות ספריי אש, טכנולוגיה משתלמת לפיזור ציפוי מטלי על פני משטחים. במקרה הזה טיפות קטנות של חלקיקי כסף מפוזרות על זכוכית. באמצעות ספריי האש אפשר ליצור ציפוי אחיד של כסף על המשטח. לאחר מכן החוקרים חישבו את המרחק בין חלקיקי הכסף בשביל לשפר את הרגישות.
בשלב הבא החוקרים שמו שכבה קטנה של צבע שעוזר לעקוב אחרי החלקיקים על החיישנים עצמם, והשתמשו במדד ספקטרים (ספקטרומטר) מיוחד כדי להגיע לתביעות אצבע מולקולריות. החיישנים זיהו את הסיגנלים המולקולריים שעליהם היה לזהות בהצלחה. גם כשהניסוי הועבר שוב באותם התנאים לאחר חודשיים וחצי, התוצאות היו עדיין מספקות.
החוקרים כיילו את החיישנים באופן שיידעו לזהות ריכוזים נמוכים של פראפיון-אתיל, חומר הדברה רעיל שאסור או מוגבל לשימוש ברוב מדינות בעולם. בניסוי על פירות הונחה כמות קטנה של החומר על תפוח. שאריות החומר נאספו לאחר מכן באמצעות צמר גפן והוכנסו להמסה שיכולה להפריד מולקולות של חומר ההדברה. החיישן הראה הימצאות של חומרי הדברה.
האייפנג לי (Haipeng Li), מדען אחר שעבד על המחקר והניסוי, מסביר שהחיישנים יודעים לזהות שאריות של חומרי הדברה רעילים על פני הפרי תוך רגעים ספורים. למרות שעדיין צריך לאשר את תוצאות הניסוי במחקר רחב יותר, כבר עכשיו אפשר לקבוע שההמצאה מועילה בבדיקות מזון.
מקור: www.ien.com
