Start / Business / Bio-Handel / O + G / Nanosensor spürt Pestizide auf Obst auf

Forschung

Nanosensor spürt Pestizide auf Obst auf

Rückstände in Minutenschnelle erkennbar

Forscher des Karolinska Institutet in Schweden haben einen winzigen Sensor entwickelt, der Pestizide auf Früchten in nur wenigen Minuten aufspüren kann. Die Technik, die in der Fachzeitschrift Advanced Science beschrieben wird, nutzt mit Flammen besprühte Nanopartikel aus Silber, um das Signal von Chemikalien zu verstärken.

„Die derzeitigen Techniken zum Nachweis von Pestiziden auf einzelnen Produkten werden in der Praxis durch die hohen Kosten und die umständliche Herstellung der Sensoren eingeschränkt“, so Georgios Sotiriou, leitender Forscher in der Abteilung für Mikrobiologie, Tumor- und Zellbiologie am Karolinska Institutet und Erstautor der Studie. „Um dies zu überwinden, haben wir kostengünstige und reproduzierbare Nanosensoren entwickelt, die zur Überwachung von Pestizidspuren auf Früchten, zum Beispiel im Supermarkt, verwendet werden können.“

Die neuen Nanosensoren nutzen eine Entdeckung aus den 1970er Jahren, die sogenannte oberflächenverstärkte Raman-Streuung (SERS) – eine leistungsstarke Sensortechnik, die die diagnostischen Signale von Biomolekülen auf Metalloberflächen um mehr als das Millionenfache erhöhen kann.

In der aktuellen Studie schufen die Forscher einen SERS-Nanosensor, indem sie Flammenspray – eine etablierte und kostengünstige Technik zur Aufbringung von Metallbeschichtungen – einsetzten, um kleine Tröpfchen mit Silber-Nanopartikeln auf eine Glasoberfläche aufzubringen. Die Forscher stimmten den Abstand zwischen den einzelnen Nanopartikeln ab, um ihre Empfindlichkeit zu erhöhen. Sie nutzten eine dünne Schicht Tracer-Farbstoff und ein Spektrometer, um ihre molekularen Fingerabdrücke aufzudecken. Die Sensoren detektierten die molekularen Signale zuverlässig und gleichmäßig, und ihre Leistung blieb auch bei einem erneuten Test nach 2,5 Monaten erhalten, was laut den Forschern ihr Potenzial für eine lange Haltbarkeit und die Machbarkeit einer groß angelegten Produktion unterstreicht.

Um die praktische Anwendbarkeit der Sensoren zu testen, kalibrierten die Forscher sie so, dass sie geringe Konzentrationen von Parathion-Ethyl, einem giftigen landwirtschaftlichen Insektizid, das in den meisten Ländern verboten oder eingeschränkt ist, erkennen. Eine kleine Menge Parathion-Ethyl wurde auf einen Teil eines Apfels aufgebracht. Die Rückstände wurden später mit einem Wattestäbchen aufgenommen, das in eine Lösung getaucht wurde, um die Pestizidmoleküle aufzulösen. Die Lösung wurde auf den Nanosensor getropft, der das Vorhandensein von Pestiziden bestätigte.

„Unsere Sensoren können Pestizidrückstände auf der Oberfläche von Äpfeln in einer kurzen Zeit von fünf Minuten nachweisen, ohne die Früchte zu zerstören", sagt Haipeng Li, Postdoktorand am Sotirious Labor und Erstautor der Studie. „Sie müssen zwar noch in größeren Studien validiert werden, aber wir bieten einen praktischen Anwendungsnachweis, um die Lebensmittelsicherheit in großem Maßstab vor dem Verzehr zu überprüfen.“


Ticker Anzeigen

Das könnte Sie auch interessieren

Schluss mit optisch perfektem Obst und Gemüse

Umweltbundesamt und Verbraucherzentralen kritisieren Handelsvorgaben

Schluss mit optisch perfektem Obst und Gemüse

Die Vorgaben des Handels für Aussehen und Größe von Obst und Gemüse befeuern den Einsatz von Pestiziden und Düngemitteln und führen zu unnötigen Lebensmittelverlusten. Die Verbraucherzentralen und das Umweltbundesamt (UBA) haben die aktuelle Situation im Handel und die Konsequenzen für die Umwelt untersucht. Sie fordern den Verkauf von Obst und Gemüse in jeder Größe und Optik.

24.01.2022mehr...
Stichwörter: Pestizide, Forschung, Obst + Gemüse, Schweden, Innovation, Sensorik

Hanf als innovative Quelle für pflanzliches Eiweiß

Neues Forschungsprojekt der Uni Hohenheim

Hanf als innovative Quelle für pflanzliches Eiweiß © Universität Hohenheim / Corinna Schmid

Eine überwiegend pflanzliche Ernährung gilt als gesünder für Mensch und Umwelt und der Markt für pflanzliche Proteinquellen wächst. Forscherinnen der Universität Hohenheim in Stuttgart haben sich nun mit dem Hanf-Verarbeiter Signature Products in Pforzheim zusammengetan, um Hanf-Samen als neue Eiweißlieferanten für die menschliche Ernährung zu erschließen. Im Projekt ‚SchniTzel, Hanftofu, PASTa & Co aus dem Reallabor Hanf – proteINbasierte Lebensmittel aus regiOnalem Hanfanbau‘ (TASTINO) entwickeln sie neue Verfahren für proteinreiche vegane Hanf-Lebensmittel.

20.09.2021mehr...
Stichwörter: Pestizide, Forschung, Obst + Gemüse, Schweden, Innovation, Sensorik

Bioaktive Verpackung hält Erdbeeren frisch

Folie aus Muschelschalen, ätherischen Ölen und Nanopartikeln schützt vor Mikroben

Bioaktive Verpackung hält Erdbeeren frisch

Erdbeeren sind empfindlich und verderben schnell. Als Antwort auf diese Herausforderung haben Monique Lacroix, Professorin am Institut national de la recherche scientifique (INRS), und ihr Team eine Verpackungsfolie entwickelt, die Erdbeeren bis zu zwölf Tage frisch halten kann. Sie schützt das Obst vor Schimmel und bestimmten pathogenen Bakterien.

23.06.2021mehr...
Stichwörter: Pestizide, Forschung, Obst + Gemüse, Schweden, Innovation, Sensorik

Sortenschätze im Bio-Supermarkt

Forschungsprojekt bringt alte Gemüsesorten zurück auf die Äcker

03.05.2021mehr...
Stichwörter: Pestizide, Forschung, Obst + Gemüse, Schweden, Innovation, Sensorik