Nuevos sensores basados ​​en nanopartículas pueden medir herbicidas residuales en los alimentos


Dos pruebas de bajo costo recientemente desarrolladas que utilizan nanopartículas para detectar sustancias químicas pueden medir con precisión pequeñas cantidades de dos herbicidas potencialmente dañinos en frutas, verduras y sus productos.


por Tina Hilding, Universidad Estatal de Washington


En un informe de la revista Food Chemistry , un equipo de investigación de la Universidad Estatal de Washington utilizó dos métodos de prueba para medir los niveles de dos herbicidas, a saber, atrazina y acetoclor, en muestras de manzanas, fresas, repollo, maíz y jugos de frutas. El trabajo muestra la viabilidad en el mundo real de sus métodos de prueba fáciles de usar y económicos.

«Aplicamos esta tecnología para la detección de muestras reales, que es un paso importante para avanzar hacia la comercialización», dijo Annie Du, profesora de investigación en la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales de WSU e investigadora principal del proyecto.

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La Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés) analiza regularmente una amplia gama de productos para detectar aproximadamente 800 residuos de pesticidas , y los productores deben mantener los residuos químicos en los alimentos por debajo de cierto nivel que se considera seguro. Los dos herbicidas que midieron los investigadores se usan ampliamente en la producción de cultivos en los EE. UU. A altas exposiciones, son potencialmente tóxicos para las personas y se han relacionado con una variedad de enfermedades, desde alergias hasta trastornos hormonales y cáncer.

Sin embargo, realizar las pruebas actualmente requiere instrumentos sofisticados y costosos, así como un técnico capacitado.

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«Queremos encontrar un método de bajo costo que pueda usarse en el campo o en el laboratorio», dijo Bernie Van Wie, autor correspondiente del artículo y profesor en la Escuela de Ingeniería Química y Bioingeniería Gene and Linda Voiland de WSU. .

En los últimos años, los investigadores han desarrollado y patentado su idea que utiliza nanopartículas de paladio y platino para amplificar la señal de las moléculas. Las nanopartículas se adhieren a un anticuerpo, que reconoce el químico y luego estimula la producción de una señal. La amplificación permite a los investigadores saber qué pequeñas cantidades de químicos están presentes y en qué nivel.

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En este último trabajo, los investigadores utilizaron las nanopartículas en dos tipos de pruebas para medir dos sustancias químicas simultáneamente. Los productos químicos se agregaron a muestras de frutas y verduras que se hicieron puré en una licuadora.

Una de las pruebas utiliza nanopartículas de paladio-platino para catalizar una reacción que provoca un cambio de color en una muestra cuando el herbicida está presente. La prueba se puede realizar utilizando una pequeña unidad que se puede llevar al campo. La otra prueba que desarrollaron los investigadores utiliza la nanopartícula en una tira de papel de bajo costo que se parece a una prueba de embarazo o COVID-19 y se puede leer con un lector de teléfono inteligente.

Las pruebas fueron lo suficientemente sensibles para medir los productos químicos hasta los niveles máximos aceptables y se validaron utilizando métodos de prueba tradicionales .

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«De hecho, podemos detectar por debajo de los límites máximos de concentración. Si hay algún pesticida o herbicida en la muestra», dijo Van Wie. «Eso es bueno porque, si bien esto se puede hacer con otros métodos, este método es de bajo costo y portátil en el campo».

Más información: Eunice Y. Kwon et al, Detección simultánea de dos herbicidas en frutas y verduras con inmunoensayos de flujo lateral y inmunoabsorción ligado a nanopartículas, Food Chemistry (2022). DOI: 10.1016/j.foodchem.2022.133955



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