Các nhà nghiên cứu Viện Karolinska của Thụy Điển đã phát triển một cảm biến siêu nhỏ để phát hiện thuốc trừ sâu trên trái cây chỉ trong vòng vài phút.

Các nhà nghiên cứu tại Viện Karolinska của Thụy Điển đã phát triển một cảm biến siêu nhỏ để phát hiện thuốc trừ sâu trên trái cây chỉ trong vòng vài phút.

Cảm biến nano phát hiện nhanh hóa chất độc hại
Nhiều sản phẩm nông nghiệp chứa dư lượng thuốc trừ sâu độc hại.

Mặc dù còn ở giai đoạn đầu nhưng các nhà nghiên cứu hy vọng những cảm biến nano này có thể giúp phát hiện chất cấm trước khi thực phẩm được tiêu thụ.

Vấn nạn dư lượng thuốc trừ sâu

Vừa qua, nhóm Công tác Môi trường (EWG) tại Mỹ đã công bố danh sách đồ ăn không sạch hàng năm. Danh sách này bao gồm các loại rau quả tươi bị nhiễm thuốc trừ sâu nhiều nhất dựa trên các cuộc kiểm tra của Bộ Nông nghiệp và Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm. Dâu tây, rau bina, rau lá xanh, táo, nho và quả xuân đào là những loại quả xếp đầu bảng.

Trước tình trạng thực phẩm bẩn ngày càng trở nên nghiêm trọng, Mạng lưới Hành động Thuốc trừ sâu (PAN) châu Âu đã thực hiện một nghiên cứu kéo dài 9 năm với dữ liệu của chính phủ, phân tích 100 nghìn mẫu quả phổ biến được trồng tại nhà.

Nghiên cứu cho thấy, 1/3 số táo và 1/2 số quả mâm xôi được khảo sát có dư lượng thuốc trừ sâu độc hại nhất. Một số chất trong đó có liên quan đến các bệnh như ung thư, bệnh tim và gây dị tật bẩm sinh.

Nhà nghiên cứu chính Georgios Sotiriou tại Khoa Vi sinh, Khối u và Tế bào thuộc Viện Karolinska (Thụy Điển) cho biết, có tới một nửa trái cây được bán ở EU chứa dư lượng thuốc trừ sâu.

Ông Sotiriou và đồng nghiệp tại Viện Karolinska đã phát triển một cảm biến siêu nhỏ để phát hiện thuốc trừ sâu trên trái cây chỉ trong vài phút. Được mô tả trên tạp chí Advanced Science, kỹ thuật trên sử dụng các hạt nano bạc đã được phun lửa để tăng tín hiệu của hóa chất.

Cảm biến nano phát hiện nhanh hóa chất độc hại
Nhà nghiên cứu Georgios Sotiriou (bên trái) và Haipeng Li.

Dựa trên một khám phá từ những năm 1970

Sáng kiến trên mới ở giai đoạn đầu, nhưng các nhà nghiên cứu hy vọng những cảm biến nano có thể giúp phát hiện ra thuốc trừ sâu thực phẩm trước khi tiêu thụ.

“Các kỹ thuật hiện tại nhằm phát hiện thuốc trừ sâu trên các sản phẩm đơn lẻ trước khi tiêu thụ thực tế bị hạn chế vì chi phí cao và việc chế tạo ra các cảm biến khá cồng kềnh.

Để khắc phục điều này, chúng tôi đã phát triển các cảm biến nano có thể tái tạo và chi phí thấp để theo dõi dấu vết của thuốc trừ sâu trên trái cây tại cửa hàng”, tác giả Sotiriou cho biết.

Các cảm biến nano mới dựa trên một khám phá từ những năm 1970 được gọi là SERS (tán xạ Raman tăng cường bề mặt). Đây là một kỹ thuật cảm biến mạnh mẽ có thể “tăng tín hiệu chẩn đoán của các phân tử sinh học trên bề mặt kim loại lên hơn 1 triệu lần”.

Mặc dù công nghệ trên đã được sử dụng trong một số lĩnh vực nghiên cứu nhưng chi phí sản xuất cao và khả năng tái tạo sản xuất hàng loạt hạn chế đã cản trở nó được ứng dụng rộng rãi trong chẩn đoán an toàn thực phẩm.

Sử dụng kỹ thuật phun lửa

Hiện, các nhà khoa học tạo ra được cảm biến nano SERS bằng cách sử dụng kỹ thuật phun lửa (đây là một kỹ thuật hiệu quả và tiết kiệm để tạo lớp phủ kim loại).

Cảm biến nano phát hiện nhanh hóa chất độc hại
Cảm biến nano mạnh mẽ có thể phát hiện dư lượng thuốc trừ sâu trên bề mặt táo trong vòng vài phút.

Ngọn lửa được phun ra sẽ phân phối những giọt nhỏ của các hạt nano bạc lên bề mặt thủy tinh. Việc phun lửa này có thể được dùng để mau chóng tạo ra các màng SERS đồng nhất trên các khu vực rộng lớn.

Khoảng cách giữa các hạt nano bạc riêng lẻ đã được hiệu chỉnh để nâng cao độ nhạy của chúng. Để kiểm tra khả năng của các hạt này, các nhà nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm các cảm biến phát hiện các tín hiệu phân tử cho kết quả chính xác.

Hiệu suất làm việc của cảm biến cũng được kéo dài với thời gian gần 3 tháng. Điều này cho thấy tiềm năng về thời hạn sử dụng và tính khả thi để có thể sản xuất quy mô lớn.

Thành công trên thực tế

Ở giai đoạn tiếp theo, ứng dụng của cảm biến đã được thử nghiệm trên thực tế. Các nhà nghiên cứu đã tinh chỉnh chúng để phát hiện nồng độ thấp của parathion-ethyl – một loại thuốc trừ sâu nông nghiệp độc hại bị cấm hoặc hạn chế ở hầu hết các quốc gia trên thế giới.

Một lượng nhỏ parathion-ethyl đã được nhỏ lên một phần của quả táo. Sau đó nó được thấm vào tăm bông rồi nhúng vào dung dịch hòa tan các phân tử thuốc trừ sâu. Sau đó dung dịch này được thả vào cảm biến để xác nhận sự hiện diện của thuốc trừ sâu.

Nhà khoa học Heipeng Li - đồng tác giả công trình nghiên cứu cho biết: “Các cảm biến của chúng tôi có thể phát hiện dư lượng thuốc trừ sâu trên bề mặt quả táo trong thời gian 5 phút mà không làm hỏng trái cây. Tuy nhiên, việc này cần được xác nhận trong các nghiên cứu lớn hơn”.

Ở bước tiếp theo, các nhà nghiên cứu sẽ tìm hiểu để mở rộng ứng dụng cho cảm biến nano trong những lĩnh vực khác.

Nghiên cứu trên do Hội đồng Nghiên cứu châu Âu (ERC), Học viện Karolinska, Quỹ Nghiên cứu Chiến lược Thụy Điển (SSF) và Hội đồng Nghiên cứu Thụy Điển tài trợ.

Theo IE

Nhận chào giá theo container các mặt hàng hóa chất công nghiệp. Giá công luôn luôn tốt hơn rất nhiều so với giá bán lẻ tại kho. Đặc biệt, đặt nhập từ nước người kéo thẳng về kho khách hàng thì sẽ càng tốt hơn nữa vì đỡ chi phí vận chuyển và bốc xếp. Chi tiết liên hệ Niệm 0984.541.045 (Zalo/Call) để trao đổi và thương lượng ạ!

Bài liên quan

Advertisement

Xem nhiều trong tuần

Ethonas NP9: Chất hoạt động bề mặt hoàn hảo

Ethoxylated Nonylphenol (NP9), trước đây được biết đến với tên gọi Tergitol™ NP-9 Surfactant, hiện đã được đổi tên thành Ethonas NP9 bởi Petronas Malaysia. Đây là một loại chất hoạt động bề mặt không ion với khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp nhờ vào các tính năng vượt trội của nó. Ethonas NP9 nhập khẩu Petronas (Malaysia) Tổng quan về Ethonas NP9 Ethoxylated Nonylphenol (NP9) là sản phẩm được tạo ra bằng cách ethoxyl hóa nonylphenol, trong đó chuỗi ethylene oxide được thêm vào phân tử nonylphenol. Quá trình này tạo ra một hợp chất có khả năng làm sạch, tạo bọt và phân tán tuyệt vời, giúp NP9 trở thành một thành phần quan trọng trong nhiều sản phẩm và quy trình công nghiệp. Xem thêm: Dung môi Nonyl Phenol Ethoxylate (NP9) Indonesia Tính năng và lợi ích Khả năng làm sạch tối ưu: Ethonas NP9 có khả năng loại bỏ bụi bẩn và dầu mỡ hiệu quả, giúp làm sạch các bề mặt và vật liệu một cách nhanh chóng và hiệu quả. Tạo bọt tốt: Với tính năng tạo bọt mạnh mẽ, NP9 thư...

Quản lý, kiểm soát hoạt động sản xuất, kinh doanh hóa chất Bảng

Danh mục Hóa chất Bảng. Ảnh: Cục Hóa Chất . Theo khoản 4 Điều 4 Nghị định số 33/2024/NĐ-CP quy định “4. Hóa chất Bảng là hóa chất độc và tiền chất bị kiểm soát theo quy định của Công ước Cấm vũ khí hóa học và được phân theo thứ tự 1, 2, 3 theo tiêu chí quy định tại phụ lục Hóa chất của Công ước Cấm vũ khí hóa học. Hóa chất Bảng bao gồm chất thuộc Danh mục và hỗn hợp chất chứa chất thuộc Danh mục”. Các hóa chất độc (Toxic Chemicals) và các tiền chất (Precursors) của chúng được quy định tại Phụ lục I Danh mục hóa chất Bảng (Hóa chất Bảng 1 (Schedule 1) ; Hóa chất Bảng 2 (Schedule 2); Hóa chất Bảng 3 (Schedule 3) Ban hành kèm theo Nghị định số 33 /2024/NĐ-CP ngày 27 tháng 3 năm 2024 của Chính phủ quy định việc thực hiện Công ước Cấm phát triển, sản xuất, tàng trữ, sử dụng và phá hủy vũ khí hóa học. Là các hóa chất thuộc Công ước về vũ khí hóa học (CWC: Chemical Weapons Convention) (https://www.opcw.org/chemical-weapons-convention/annexes/annex-chemicals/annex-chemicals). Thực hiện quy ...

Vì sao Triethnaolamine (TEA) đang bị hạn chế nhập khẩu ở Việt Nam?

Triethnaolamine (TEA) - Ảnh minh họa. Việc Triethanolamine (TEA) đang bị hạn chế nhập khẩu ở Việt Nam là do một số lý do liên quan đến quản lý hóa chất nguy hiểm, kiểm soát an ninh và môi trường, cụ thể như sau: TEA nằm trong danh mục hóa chất bị kiểm soát đặc biệt Triethanolamine được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp , như: mỹ phẩm, chất tẩy rửa, dược phẩm, xi mạ, sơn, và sản xuất chất nổ dân dụng. Tuy nhiên, nó cũng là tiền chất có thể sử dụng để điều chế chất nổ (đặc biệt khi kết hợp với nitrate hoặc các hóa chất khác). Vì vậy, theo Nghị định 113/2017/NĐ-CP và các văn bản sửa đổi, TEA thuộc danh mục hóa chất bị kiểm soát , cần giấy phép nhập khẩu hóa chất hạn chế sử dụng trong công nghiệp . Phải xin phép Bộ Công Thương mới được nhập Nếu doanh nghiệp muốn nhập TEA, cần: Có giấy chứng nhận đủ điều kiện kinh doanh hóa chất. Nêu rõ mục đích sử dụng hợp pháp. Xin giấy phép nhập khẩu từ Bộ Công Thương. Việc này làm thời gian thông quan kéo dài, thậm chí bị tạm dừng thông quan ...

Ethonas PEG 400 (Polyethylene Glycol 400)

Ethonas PEG 400 là một polyme đa dụng, được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp từ dược phẩm đến sản xuất chất tẩy rửa, mang lại hiệu quả cao và thân thiện môi trường. Ethonas PEG 400 (Polyethylene Glycol 400) nhập khẩu Petronas. Tên dung môi Ethonas PEG 400 Tên khác Polyethylene Glycol 400 Quy cách 230kg/Phuy Xuất xứ Malaysia (Petronas) Nhận dạng phuy Phuy sắt xanh Nhận báo giá 0984 541 045 (call - zalo để có giá tốt nhất) Ethonas PEG 400 là gì? Ethonas PEG 400 (Polyethylene Glycol 400) là một hợp chất polyme có trọng lượng phân tử khoảng 400. PEG 400 có tính chất không màu, không mùi và có khả năng hòa tan trong nước và nhiều dung môi hữu cơ. Đây là một sản phẩm hóa chất đa chức năng, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau. Tính chất của Ethonas PEG 400 Trạng thái: Lỏng nhớt, không màu, không mùi. Độ hòa tan: Dễ dàng hòa tan trong nước và cồn, tan một ...

Ethyl Acetate có tác dụng gì trong sản xuất keo dán?

Ethyl Acetate (EAC) Ethyl Acetate (EAC) , hay Etyl Axetat, là một dung môi hữu cơ phổ biến với công thức hóa học C₄H₈O₂. Nó là este của axit acetic và ethanol, và có mùi dễ chịu tương tự như trái cây, thường được mô tả là mùi ngọt nhẹ. Một số đặc điểm quan trọng Công thức hóa học: CH₃COOCH₂CH₃ Khối lượng phân tử: 88.11 g/mol Điểm sôi: Khoảng 77°C Điểm nóng chảy: -83.6°C Tính chất vật lý: Là chất lỏng không màu, bay hơi nhanh, dễ cháy, có mùi dễ chịu. Sản xuất Ethyl Acetate được sản xuất chủ yếu thông qua phản ứng este hóa giữa axit axetic và ethanol, thường sử dụng một chất xúc tác như axit sulfuric (H₂SO₄): CH₃COOH + C₂H₅OH ↔ CH₃COOC₂H₅ + H₂O Ứng dụng của Ethyl Acetate Dung môi trong ngành công nghiệp EAC được sử dụng phổ biến làm dung môi trong sản xuất sơn, keo dán, và mực in nhờ khả năng hòa tan tốt các polymer và nhựa. Trong công nghiệp giày dép, nó được dùng để tạo lớp kết dính nhanh khô và ổn định. Trong ngành thực phẩm và đồ uống Ethyl Acetate được dùng làm chất t...

Chọn dung môi pha Chất chống thấm cho vải

Việc pha chế chất chống thấm cho vải đòi hỏi lựa chọn dung môi cẩn thận để đảm bảo lớp phủ đều, không gây nhăn và hạn chế tối đa mùi hôi. Một dung môi phù hợp không chỉ giúp tăng cường khả năng bảo vệ mà còn tối ưu hóa quá trình phủ chống thấm, cho phép vải khô tự nhiên và đạt chất lượng bề mặt tốt nhất. Chọn dung môi pha Chất chống thấm cho vải. Topsol 3040 là một lựa chọn đang được cân nhắc, bên cạnh một số dung môi khác như Isopar và các loại acetate. Tại sao nên dùng Topsol 3040? Topsol 3040 nổi bật nhờ khả năng bay hơi chậm và mùi nhẹ, điều này giúp lớp chống thấm không khô quá nhanh, tránh tình trạng nhăn và bảo đảm lớp phủ đều trên bề mặt vải. Đây là một yếu tố quan trọng khi phủ chất chống thấm trên các chất liệu mỏng manh hoặc cần có sự đồng đều cao. Ưu điểm của Topsol 3040 Tốc độ bay hơi chậm : Cho phép lớp phủ chống thấm tự khô, hạn chế tối đa tình trạng quăn hay nhăn bề mặt vải. Mùi nhẹ : Thân thiện hơn khi sử dụng, giúp giảm thiểu mùi khó chịu trong quá trình pha và thi ...