Russiske videnskabsmænd udviklede en sensor til at detektere giftige stoffer i vandområder

SUSU-forskere, med deres kolleger fra Belgien og Egypten, har udviklet og testet en sensor til miljøovervågning. Enheden afslører insekticider i vand. Forskningsresultaterne er offentliggjort i Videnskabelige rapporter .

Ophobning af insekticider i miljøet

Insekticider er vigtige for landbruget. Det er giftige stoffer, der nedbrydes i vand og jord i lang tid og har en negativ effekt på dyr, fugle og mennesker, når de samler sig i store mængder. Neonicotinoider dominerer markedet på grund af deres selektive toksicitet. Den mest populære af disse stoffer er imidacloprid.

I løbet af næsten to årtier, tilstedeværelsen af ​​imidacloprid i miljøet er steget, og overvågning af det er blevet særligt relevant. Nuværende metoder såsom kromatografi er effektive. Imidlertid, de kræver langvarig forberedelse af prøver, en stor mængde opløsningsmidler og dyrt udstyr.

Forskere ved South Ural State University, sammen med deres udenlandske kolleger, foreslået at anvende den elektrokemiske metode til dette formål. De var de første, der introducerede en kapacitiv sensor baseret på molekylært prægede polymerer, der kan detektere imidocloprid i vand.

"Kapacitive sensorer tilhører kategorien af ​​impedametriske sensorer. Så vidt vi ved, dette er den første molekylært prægede, polymerbaseret kapacitiv sensor til detektering af imidocloprid i vand. I øvrigt, en to-trins tilgang med et regenereringstrin mellem hver analyse blev først introduceret for at bestemme intermodulationsforvrængninger. Dette tilføjede muligheden for sekventiel brug af hver elektrode 32 gange, " sagde Natalia Beloglazova, seniorforsker ved Nanoteknologisk Forsknings- og Uddannelsescenter.

Sensoren er udviklet hos SUSU, og deres kolleger fra Gent Universitet, Belgien (Center of Excellence in Mycotoxicology and Public Health, Det Farmaceutiske Fakultet) deltog også i udviklingen.

Molekylært prægede polymerer blev syntetiseret og derefter immobiliseret på en elektrodeoverflade. Totrinsproceduren forhindrede beskadigelse af elektroderne og sikrede, at der ikke var skabelonmolekyler til stede i de resulterende partikler. Ud over, ikke-prægede polymerer blev fremstillet.

"Bindende egenskaber af de syntetiserede molekylært prægede og ikke-prægede polymerer blev testet ved hjælp af opløsningschromatografi af tandem massespektrometri. Den foreslåede sensor viste et lineært område på 5-100 µM med en detektionsgrænse på 4,61 µM, " sagde Nataliia Beloglazova.

Sensoren med et detekteringselement er udviklet på basis af en anden sensor, der er foreslået til test af et internationalt team. Test blev udført ved hjælp af vandprøver fra Nilen i Egypten. Derfor, forskningsbistand blev også ydet af personalet på referencematerialelaboratoriet, National Institute of Standards (NIS), Giza, Egypten, og Beni-Suef University, Beni-Suef, Egypten.