Исследование, опубликованное в журнале ACS Nano Letters, представляет новаторский метод визуализации для выявления пестицидного загрязнения на низком уровне. Его применение на фруктах показывает, что текущие методы обеспечения безопасности продуктов питания могут быть недостаточными.
Разработанный аналитический метод, известный как поверхностно-усиленная рамановская спектроскопия (SERS), становится все более популярным как неразрушающий способ обнаружения химических веществ на продуктах питания. В SERS металлические наночастицы усиливают сигналы молекул при их облучении рамановским лазером. Узоры, создаваемые рассеянным светом, усиливаемым металлом, служат молекулярными «подписями» и позволяют идентифицировать даже небольшие количества специфических соединений.
Для повышения чувствительности метода SERS к пестицидам ученые разработали мембрану с металлическим покрытием, которую можно накладывать на фрукты и овощи. Целью было создать универсальный материал, который можно использовать в различных приложениях.
В работе ученые использовали гидрогелевую пленку из целлюлозы, которую растянули для создания упорядоченных наноразмерных складок на ее поверхности. Затем пленка была погружена в раствор нитрата серебра, что привело к образованию наночастиц серебра, усиливающих сигнал в SERS. Полученная мембрана оказалась гибкой и практически прозрачной для видимого света, что критически важно для точного обнаружения SERS-сигналов.
В ходе испытаний исследователи распылили пестициды тирам и карбендазим на яблоки, высушили их на воздухе и промыли, чтобы смоделировать обычные условия. После нанесения мембраны на яблоки, SERS успешно обнаружил пестициды, даже когда их концентрация была низкой. Команда также смогла четко идентифицировать сигнатуры рассеянного света для каждого пестицида и обнаружить загрязнение сквозь кожуру плодов, проникающее в внешний слой мякоти.
По словам исследователей, эти результаты указывают на то, что простое мытье фруктов может быть недостаточным для предотвращения попадания пестицидов в организм. Для эффективного удаления загрязняющих веществ из кожуры и внешнего слоя мякоти требуется более тщательная очистка. Метод SERS также продемонстрировал свою эффективность на других продуктах, таких как огурцы, креветки, порошок чили и рис.
