北京科技日报6月8日电(记者张)瑞典卡罗林斯卡研究所(karolinskainstitutet)的研究人员开发出一种可以在几分钟内检测水果中农药的micro流量传感器《gaoji科学》杂志上的一篇论文中描述的概念验证技术使用由银制成的火焰喷涂纳米粒子来增强化学物质的信号。研究人员希望这些nano流量传感器可以帮助人们在食用前发现农药残留。
卡罗林斯卡医学院微生物学、肿瘤学和细胞生物学系shouxi研究员乔治·索特里奥(GeorgeSoterio)表示，在欧盟销售的所有水果中，多达一半含有大量与人类健康问题有关的农药残留。然而，目前用于在消费前检测单一产品上的农药残留的技术，相关的流量传感器成本高，制造工艺繁琐，在实际应用中受到限制。为了克服这一问题，研究人员开发了廉价且可重复使用的nano流量传感器用于监测销售水果中的农药残留。
新型nano流量传感器采用表面增强拉曼散射(SERS)技术，可将金属表面生物分子的信号增强100万倍以上。这一次，研究人员通过使用火焰喷涂(一种成熟且具有成本效益的金属涂层沉积技术)将银纳米颗粒的小液滴输送到玻璃表面，创建了SERS纳米流量传感器。火焰喷涂可以在大面积上快速产生均匀的SERS薄膜，这消除了可扩展性的关键障碍之一。
然后，研究人员微调了单个银纳米粒子之间的距离，以提高它们的灵敏度。为了测试它的探测能力，他们在流量传感器的顶部涂了一层薄薄的示踪染料，并使用光谱仪揭示了他们的分子指纹。研究表明流量传感器可靠、均匀地检测到分子信号，2.5个月后再次测试时性能保持不变，证明了其耐久性和量产的可行性。
为了测试流量传感器的实际应用，研究人员对其进行了校准，以检测低浓度的乙基对硫磷，这是一种有毒的农业杀虫剂，在大多数国家被禁止或限制使用。研究人员将少量的乙基对硫磷放在苹果上，然后用棉签收集残留物，棉签浸入溶液中溶解农药分子。将溶液滴在流量传感器上后，5分钟内即可检测到流量传感器中的农药残留，且不损伤果实。
研究人员希望探索这种nano流量传感器能否应用于其他领域，比如在资源有限的环境中寻找特定疾病的生物标志物。