Zwei einfache Tests von Forschern der Washington State University ersetzen komplexe Laborarbeit
Mit Sensoren, die mit Nanopartikeln aus Palladium und Platin arbeiten, lassen sich Rückstände der Herbizide Atrazin und Acetochlor in Äpfeln, Erdbeeren, Kohl, Mais, Fruchtsäften und anderen landwirtschaftlichen Produkten nachweisen, die potenziell gesundheitsschädlich sind. Annie Du von der School of Mechanical and Materials Engineering der Washington State University (WSU) hat mit ihrem Team gleich zwei Verfahren entwickelt, die weitaus preiswerter und schneller sind als die bisher genutzten Labormethoden.
Biologische Signale verstärkt
Die Sensoren basieren auf der Fähigkeit der Edelmetall-Nanopartikel, biologische Signale zu verstärken. Um die landwirtschaftlichen Produkte zu testen, werden sie püriert und mit den Sensoren in Kontakt gebracht. Die Nanopartikel klammern sich an einen Antikörper, der die Chemikalie erkennt und daraufhin ein elektrisches Signal aussendet, das von den Nanopartikeln verstärkt wird, sodass es aufgezeichnet werden kann. Dessen Stärke ist ein Maß für die Menge an Chemikalien, die in der Probe vorhanden sind.
Einer der Tests verwendet die Palladium-Platin-Nanopartikel, um eine Reaktion zu katalysieren, die eine Farbänderung herbeiführt, wenn das Herbizid vorhanden ist. Der Test kann mit einem kleinen mobilen Gerät gemacht werden. Beim zweiten Verfahren wird ein Papierstreifen mit den Nanopartikeln getränkt, der wie ein COVID-19- oder Schwangerschaftstest aussieht und sich mit dem Smartphone auslesen lässt. Die Tests sind empfindlich genug, um die maximal zulässigen Herbizid-Konzentrationen zu messen. Die Forscher haben die Ergebnisse kontrolliert, indem sie sie mit denen herkömmlicher Tests verglichen. Es gab eine hohe Übereinstimmung.
Von Allergien bis hin zu Krebs
„Wir sind tatsächlich in der Lage, unterhalb der maximalen Konzentrationsgrenzen zu detektieren», sagt Bernie Van Wie, Professor für Chemie- und Bioengineering an der WSU und Dus Forschungspartner. Die beiden gemessenen Herbizide werden in den USA häufig in der Landwirtschaft eingesetzt. Hohe Konzentrationen sind für Menschen potenziell toxisch und werden mit einer Reihe von Krankheiten in Verbindung gebracht, von Allergien über Hormonstörungen bis hin zu Krebs.
Quelle: Pullman pte017 https://wsu.edu/
