Tim istraživača predvođen prof. Jiang Changlongom sa Instituta za fiziku čvrstog stanja (ISSP), Instituta za fizičke nauke Hefei Kineske akademije nauka razvio je novi sensing sistem za detekciju karbarilnih ostataka.
Karbaril je široko korišćen insekticid koji lako može da uđe u telo putem respiratornog unosa i dermalnog kontakta, što dovodi do ozbiljnih opasnosti po zdravlje, uključujući karcinogenost i reproduktivne abnormalnosti. Stoga je ključno otkriti karbarilne ostatke u uzorcima životne sredine i hrane. Međutim, postojeće tehnike detekcije kao što su površinski poboljšana Raman spektroskopija i elektrohemijska analiza oduzimaju mnogo vremena i zahtevaju složenu prethodnu obradu, što ih čini nepraktičnim za testiranje na terenu.
Da bi se pozabavili ovim problemom, istraživači HFIPS-a razvili su raciometrijsku fluorescentnu sondu sa dvostrukim režimom zasnovanu na kombinaciji silicijumskih kvantnih tačaka (Si KD), zlatnih nanočestica (AuNP) i kvantnih tačaka kadmijum telurida (CdTe KD). Ovaj centar za detekciju bio je sposoban za vizuelnu kvantitativnu detekciju karbarila sa visokom osetljivošću i trenutnim povratnim informacijama. Nakon dodavanja karbarila, disperzija AuNP-a se promenila, što je rezultiralo promenom boje rastvora koja se mogla posmatrati golim okom.
Pored toga, intenzitet emisije fluorescencije Si KD se povećao, dok se intenzitet emisije CdTe KD smanjio zbog efekta prenosa energije fluorescencije rezonance (FRET). Senzorski sistem je pokazao dvostruki signal odgovora koji je izvršio značajnu tranziciju boje fluorescencije iz crvene u plavu pod UV svetlom. Granica detekcije (LOD) bila je samo 16,3 nM, što je bilo daleko ispod maksimalnog standarda ostatka.
Istraživači su zatim dizajnirali prenosivu inteligentnu platformu za detekciju koristeći tehnologiju 3D štampanja i prepoznavanje boja, koja bi mogla uspešno primeniti sistem sensinga za otkrivanje karbarila u stvarnim uzorcima sa dobrom selektivnošću i sposobnošću za sprečavanje smetnji.
Ova studija ne samo da je obezbedila naprednu strategiju sensinga za osetljivost i brzu detekciju karbarila na terenu, već je ponudila i nove uvide u kvantitativnu analizu drugih analita u tragovima.
Sve u svemu, novi sistem senzora ima potencijal da značajno doprinese praćenju zagađivača životne sredine i bezbednosti poljoprivredne hrane.
Nalazi istraživanja su objavljeni u ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
