به گزارش اشراف- خدیجه معینی: سموم دفع آفات و علف‌کش‌ها برای اطمینان از امنیت غذایی در سراسر جهان بسیار مهم هستند، اما این مواد می‌توانند برای افرادی که ناخواسته آن‌ها را مصرف می‌کنند، خطر ایمنی ایجاد کنند. بنابراین، محافظت از سلامت انسان، روش‌های تحلیلی حساس را برای شناسایی حتی ردیابی مواد بالقوه مضر می‌طلبد. اکنون، محققانی که در ACS’ Nano Letters گزارش می‌دهند، یک روش تصویربرداری با تکنولوژی بالا برای تشخیص آلودگی آفت کش‌ها در سطوح پایین تهیه کرده‌اند و کاربرد آن بر روی میوه‌ها نشان می‌دهد که شیوه‌های فعلی ایمنی مواد غذایی ممکن است ناکافی باشند.

روش تحلیلی به نام طیف‌سنجی رامان تقویت‌شده سطحی (SERS) به عنوان یک روش غیرمخرب برای تشخیص مواد شیمیایی حاصل از کشاورزی مدرن بر روی محصولات محبوبیت پیدا می‌کند. با SERS، از نانوذرات فلزی برای تقویت سیگنال‌های ایجاد شده توسط مولکول‌ها هنگام قرار گرفتن در معرض پرتو لیزر رامان استفاده می‌شود.

الگوهای ایجاد شده توسط نور پراکنده تقویت شده با فلز به عنوان نشانه‌های مولکولی عمل می‌کنند و می‌توانند برای شناسایی مقادیر کمی از ترکیبات خاص استفاده شوند. Dongdong Ye، Ke Zheng، Shaobo Han و همکاران به دنبال بهبود حساسیت SERS برای تشخیص آفت‌کش‌ها، غشایی با پوشش فلزی طراحی کردند که می‌توانستند روی محصولات کشت‌شده در مزرعه قرار دهند. آنها همچنین می‌خواستند این مواد را به گونه ای توسعه دهند که به اندازه کافی همه کاره باشد تا بتواند مجموعه ای از برنامه‌های کاربردی دیگر را در خود جای دهد.

توسعه یک غشاء SERS جدید

محققان با یک فیلم هیدروژل سلولز شروع به کار کردند، که آن را به منظور ایجاد چین و چروک‌های نانومتری در امتداد سطح آن کشیده بودند. آنها سپس فیلم را در محلولی از نیترات نقره غوطه ور کردند تا شیارها را با نانوذرات نقره تقویت کننده SERS بپوشانند. غشای حاصل در نور مرئی بسیار انعطاف‌پذیر و عملاً شفاف بود که ویژگی‌های اساسی برای تشخیص سیگنال SERS است.

در آزمایش‌های غشای نقره‌ای برای کاربردهای ایمنی مواد غذایی، محققان آفت‌کش‌ها را به تنهایی یا با هم روی سیب اسپری کردند، میوه‌ها را در هوا خشک کردند و سپس آن‌ها را برای تقلید از شیوه‌های روزمره شست‌وشو دادند. هنگامی که آنها غشای خود را روی سیب‌ها گذاشتند، SERS سموم دفع آفات را روی سیب‌ها شناسایی کرد، حتی اگر مواد شیمیایی در غلظت‌های پایین وجود داشتند. این تیم همچنین توانست به وضوح علائم پراکنده نور را برای هر آفت‌کش روی سیب‌های اسپری شده و همچنین شناسایی آلودگی آفت‌کش‌ها از طریق پوست میوه و بیرونی‌ترین لایه پالپ شناسایی کند.

به گفته محققان، این نتایج نشان می‌دهد که شستشو به تنهایی می‌تواند برای جلوگیری از مصرف آفت کش کافی نباشد و برای از بین بردن آلودگی‌های احتمالی در پوست و پالپ خارجی، لایه برداری لازم است. علاوه بر سیب، آنها همچنین از سیستم غشایی SERS برای شناسایی آفت‌کش‌ها بر روی خیار، میگو، پودر فلفل قرمز و برنج استفاده کردند.