微型傳感器快速檢農藥

瑞典研究人員日前開發出一種微型傳感器，可在幾分鐘內檢出水果上的農藥。據了解，該項技術使用由銀製成的火焰噴塗納米粒子來增強化學物質的信號。研究人員希望這些納米傳感器可幫助民眾在食用前發現農藥殘留。

負責研究新型傳感器的瑞典卡羅林斯卡醫學院微生物學首席研究員喬治稱，在歐盟銷售的所有水果中，多達一半含有大量與人類健康問題有關的農藥殘留。然而，目前用於在消費前檢測單一產品上農藥殘留的技術，相關傳感器成本高，製造工藝繁瑣，在實踐中受到限制。為克服這個問題，研究團隊開發了廉價且可重複使用的納米傳感器，用於監測在售水果的農藥殘留。

研究人員介紹稱，新納米傳感器採用表面增強拉曼散射(SERS)技術，可將金屬表面上生物分子的信號增強超過一百萬倍。研究人員此次通過使用火焰噴塗（一種成熟且具有成本效益的金屬塗層沉積技術）創建了一種SERS納米傳感器，將銀納米粒子的小液滴輸送到玻璃表面。火焰噴塗在大面積上快速生產均勻的SERS薄膜，消除了可擴展性的關鍵障礙之一。

從視頻上看，研究人員微調了單個銀納米粒子之間的距離，以提高它們的靈敏度。為了測試其檢測能力，他們在傳感器頂部塗上一層薄薄的示蹤染料，並使用光譜儀來揭示它們的分子指紋。研究表明，傳感器可靠且均勻地檢測到了分子信號，並且在二個月後再次測試時其性能保持不變，這證明了它們的耐用性和大規模生產的可行性。

為測試傳感器的實際應用，研究人員對它們進行了校準，以檢測低濃度的對硫磷—乙基，這是一種在大多數國家被禁止或限制使用的有毒農業殺蟲劑。研究人員將少量對硫磷—乙基放在蘋果上，隨後用棉簽收集殘留物，棉簽浸入溶液中以溶解農藥分子。溶液滴在傳感器上後，傳感器可在五分鐘內檢測到農藥殘留，而不會破壞水果。

據了解，用傳感器檢測農殘，以前不是沒想過，包括使用增強拉曼散射技術，因為這一技術對生物分子的信號特別敏感，而且此前也已用於化學和環境分析、檢測各種疾病生物標誌物等多個領域。然而縱有千般好，高成本和重複耐用性不足這兩點就阻礙了其大面積推廣。此次研究團隊克服了既往障礙，創建的新傳感器不但夠靈敏，還夠便宜、夠“經用”，可謂打開了真正的實用、易用之門。

下一步，研究人員希望探索這種納米傳感器是否可應用於其他領域，例如在資源有限的環境中發現特定疾病的生物標誌物。

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