En Suecia desarrollan un nanosensor que detecta pesticidas en frutas

Fuente: Karolinska Institutet

La técnica, descrita como prueba de concepto en un artículo de la revista Advanced Science, utiliza nanopartículas de plata para aumentar la señal de las sustancias químicas. Aunque todavía están en una fase inicial, los investigadores esperan que los nanosensores puedan ayudar a descubrir los pesticidas de los alimentos antes de su consumo.

«Los informes muestran que hasta la mitad de las frutas que se venden en la UE contienen residuos de pesticidas que, en grandes cantidades, se han relacionado con problemas de salud para los humanos», afirma Georgios Sotiriou, investigador principal del Departamento de Microbiología, Tumores y Biología Celular del Karolinska Institutet, y uno de los autores del estudio. «Sin embargo, las técnicas actuales para detectar pesticidas en productos individuales antes de su consumo se ven limitadas en la práctica por el alto coste y la engorrosa fabricación de sus sensores. Para superar eso, desarrollamos nanosensores baratos y reproducibles que podrían utilizarse para controlar las trazas de pesticidas en la fruta, por ejemplo, en la tienda».

Los nuevos nanosensores emplean un descubrimiento de los años 70 conocido como dispersión Raman de superficie mejorada, o SERS, una potente técnica de detección que puede aumentar las señales de diagnóstico de las biomoléculas en las superficies metálicas en más de un millón de veces. La tecnología se ha utilizado en varios campos de investigación, como el análisis químico y medioambiental, así como para detectar biomarcadores de diversas enfermedades. Sin embargo, los elevados costes de producción y la limitada reproducibilidad entre lotes han dificultado hasta ahora su aplicación generalizada en el diagnóstico de la seguridad alimentaria.

TECNOLOGÍA DE PULVERIZACIÓN DE LLAMA

En el estudio actual, los investigadores crearon un nanosensor SERS mediante el uso de la pulverización de llama (una técnica consolidada y rentable para depositar recubrimientos metálicos) para depositar pequeñas gotas de nanopartículas de plata en una superficie de vidrio.

«La pulverización de llama puede utilizarse para producir rápidamente películas SERS uniformes en grandes zonas, eliminando una de las principales barreras para la escalabilidad», comparte Haipeng Li, investigador en el laboratorio de Sotiriou y primer autor del estudio.

DETECCIÓN DE PESTICIDAS EN LAS 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 los países. Se colocó una pequeña cantidad de paratión-etilo en parte de una manzana. Posteriormente se recogieron los residuos con un bastoncillo de algodón que se sumergió en una solución para disolver las moléculas del pesticida. La solución se dejó caer sobre el sensor, que confirmó la presencia de pesticidas.

A continuación, los investigadores quieren estudiar si los nanosensores pueden aplicarse a otras áreas, como el descubrimiento de biomarcadores para enfermedades específicas en entornos con recursos limitados.

La investigación ha sido financiada por el Consejo Europeo de Investigación (ERC), el Karolinska Institutet, la Fundación Sueca para la Investigación Estratégica (SSF) y el Consejo Sueco de Investigación.