Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами разработали многоразовый высокочувствительный электрохимический датчик для пищевой промышленности. Сенсор способен уловить наличие пестицида карбосульфана в концентрации в 10 раз меньше, чем это могут сделать существующие аналоги. Устройство протестировали на яблоках, апельсинах и рисе басмати. Подложка для сенсора изготовлена из материала, пригодного для вторичной переработки.
Разработка устройства выполнена в рамках госзадания «Наука» (проект ФСВН-2023-0008). Результаты работы опубликованы в журнале Microchemical Journal (Q1, IF: 4.9).
Карбосульфан — это химическое вещество, используемое в сельском хозяйстве для борьбы с насекомыми-вредителями. Оно относится к классу пестицидов, обладает высокой эффективностью, но при этом является токсичным для человека. Именно поэтому существует потребность в выявлении остатков карбосульфана в продуктах питания.
«Особенность датчика — использование недорогих материалов, миниатюрные размеры и быстрая скорость получения результатов. Сенсор улавливает наличие пестицида карбосульфана в концентрации в 10 раз меньше, чем это могут сделать существующие устройства-аналоги», — рассказала соавтор разработки, доцент отделения химической инженерии Инженерной школы природных ресурсов Елена Дорожко.
Основным пользователем разработки в перспективе могут стать фарм- и пищевая индустрии, государственные контролирующие органы, которые отслеживают соответствие овощей и фруктов установленным санитарным нормам.
«Электрохимический сенсор позволяет получить информацию о наличии пестицида карбосульфана в сырье и в конечном продукте, который должен попасть на столы потребителей. Например, это может быть детское питание на основе овощей и фруктов, — поясняет соавтор разработки, инженер отделения химической инженерии Cакиб Мухаммад. — Кроме того, в случае попадания большой концентрации пестицидов в почву или в воду специалисты смогут отследить, когда он начнет накапливаться в тех фруктах, которые пока еще не сорвали с ветки».
Сенсор представляет собой гибкую пластиковую подложку площадью 46 мм2 с электропроводимым рисунком из восстановленного лазером оксида графена с наночастицами серебра. На сенсор наносят подготовленные пробы образцов продуктов питания, помещают его в электрохимическую ячейку, подключенную к потенциостату. Под действием определенного потенциала сенсор регистрирует ток, пропорциональный концентрации пестицида карбосульфана.
Сейчас ученые Томского политехнического университета работают на тем, чтобы «научить» сенсор одновременно определять два-три вида пестицидов.
В разработке принимали участие сотрудники Инженерной школы природных ресурсов, Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий, Института физики прочности и материаловедения СО РАН, Карлова университета.
Источник информации и фото: пресс-служба Томского политехнического университета
