Nanosensores para controlar si las frutas contienen pesticidas

El descubrimiento de este nuevo sistema de control de pesticidas ha sido posible gracias al desarrollo de unos nuevos nanosensores que aplican un descubrimiento de la década de 1970 conocido como espectroscopía Raman intensificada por superficie, una técnica usada en química y física de la materia condensada.

Racimo de uvas

Racimo de uvas

Foto: Pixabay

Una parte de la sociedad está preocupada por los problemas que podría causar el uso de pesticidas en la salud. "Los informes muestran que casi la mitad de todas las frutas vendidas en la Unión Europea contienen residuos de pesticidas que, en grandes cantidades, se han relacionado con problemas de salud humana", cuenta Georgios Sotiriou. Sotiriou, investigador principal en el Departamento de Microbiología, Tumores y Biología Celular del Instituto Karolinska es el autor principal de un artículo que bajo el título SERS Hotspot Engineering by Aerosol Self-Assembly of Plasmonic Ag Nanoaggregates with Tunable Interparticle Distance se publica esta semana en la revista Advanced Science, y en el que se detalla el desarrollo de un nuevo nano sensor capaz de detectar en pocos minutos si las frutas poseen restos de pesticidas. "Las técnicas actuales para detectar pesticidas en productos individuales antes de su consumo están restringidas en la práctica por el alto coste y la engorrosa fabricación de sus sensores", continua el investigador. " Para superar esto, desarrollamos nanosensores económicos y reproducibles que podrían usarse para monitorear los rastros de pesticidas en frutas, por ejemplo, en la propia tienda”, añade.

Los nuevos nanosensores emplean un descubrimiento de la década de 1970 conocido como dispersión Raman mejorada por superficie, o SERS, una poderosa técnica de detección que puede aumentar las señales de diagnóstico de biomoléculas en superficies metálicas en más de 1 millón de veces. La tecnología se ha utilizado en varios campos de investigación, incluido el análisis químico y ambiental, así como para detectar biomarcadores para diversas enfermedades. Sin embargo, los altos costes de producción y las dificultades para aplicar la técnica a gran escala han obstaculizado hasta ahora la aplicación generalizada en el ámbito de la seguridad alimentaria.

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Pesticidas detectados en manzanas

Para probar la aplicación práctica de los sensores, los investigadores los calibraron para detectar bajas concentraciones de paratión-etilo, un insecticida agrícola tóxico que está prohibido o restringido en la mayoría de países. Así, colocaron una pequeña cantidad de paratión-etilo en parte de una manzana. Posteriormente, los residuos se recolectaron con un hisopo de algodón que se sumergió en una solución para disolver las moléculas del pesticida. La solución se dejó caer sobre el sensor, lo que confirmó la presencia de pesticidas.

“Nuestros sensores pueden detectar residuos de pesticidas en las superficies de las manzanas en un período de cinco minutos sin destruir la fruta”, dice Haipeng Li, coautor del artículo. "Y si bien deben validarse en estudios más amplios, en nuestra investigación ofrecemos una aplicación práctica para pruebas de seguridad alimentaria a gran escala antes del consumo".

En futuras investigaciones los científicos quieren explorar si los nanosensores se pueden aplicar a otras áreas, por ejemplo, la detección de biomarcadores para enfermedades específicas en entornos con recursos limitados. La detección de pesticidas parece ser tan solo un prometedor comienzo.

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