Neue Welle:Detektoren für synthetische Pestizide werden bald da sein

Die landwirtschaftliche Produktion in den USA verwendet jedes Jahr fast 700 Millionen Pfund Pestizide. laut Verbraucherberichten, und fast drei Viertel der 6, 953 Produktproben, die 2014 vom US-Landwirtschaftsministerium getestet wurden, enthielten Pestizidrückstände, nach Angaben der Umweltarbeitsgruppe, eine gemeinnützige Organisation, die sich für den Schutz der menschlichen Gesundheit und der Umwelt einsetzt.

Angesichts dieser Statistiken Forscher in Spanien und Belgien, Wissenschaftler in China, und ein junger Erfinder in Frankreich suchen nach neuen Wegen zum Nachweis von Pestiziden auf Erzeugnissen.

Das Problem? Der beste Weg, um Pestizidrückstände auf Obst und Gemüse zu identifizieren, ist entweder die Gas- oder Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie. ein Prozess, der teure (wie in Zehntausende von Dollar) und sperrige Ausrüstung erfordert. Der Trick besteht darin, eine billigere Methode und ein kleineres Gerät zu entwickeln, das für Feldtests verwendet werden könnte. oder sogar von Verbrauchern, während sie im Laden oder zu Hause sind.

Hier sind vier Wege, wie Wissenschaftler versuchen, dies zu erreichen.

Pestiziderkennung erschwinglich und zugänglich machen

Eine Gruppe spanischer Wissenschaftler der Universität Jaén hat eine Lösung gefunden, um das Problem kostengünstiger anzugehen (weniger als 2 US-Dollar, 000 nach einer schnellen Produktsuche der benötigten Ausrüstung), um das Vorhandensein von Clothianidin zu erkennen, eine Art von Neonikotinoid-Insektizid in der Produktion. Eine Probe des Produkts wird in einen Teflonschlauch eingespritzt, der lose um eine 15-Watt-Niederdruck-Quecksilberlampe gewickelt ist. Es kommt zu einer photochemischen Reaktion, Dies ermöglicht den Nachweis des Pestizids in sehr geringen Konzentrationen mit Hilfe eines Computerprogramms. Hier ist ein bisschen genauer, wie das alles funktioniert.

Julia Jiménez-LÁ³pez, einer der Forscher des Projekts, erzählt Moderner Bauer in einer E-Mail, dass sie das Verfahren hätten patentieren können, Stattdessen entschieden sich die Forscher jedoch, Details der Methode zu veröffentlichen, damit andere Wissenschaftler sie verwenden können, wenn sie dies wünschen. Ihr Team verbessert das System weiter und plant, die Technologie „in naher Zukunft“ zu vermarkten.

„Ziel unserer Forschungsgruppe ist es, unsere Systeme zur Analytik von Pflanzenschutzmitteln weiter zu verbessern, damit sie nicht nur im Routinelabor eingesetzt werden können, sondern oder zur Qualitätskontrolle, aber auch von der breiten Öffentlichkeit, durch tragbare Geräte, die die gleiche Analyse durchführen, die sich darauf konzentriert, wo das Pestizid auf den Produkten vorkommt, “ sagt Jiménez-LÁ³pez.

„Ein Alkoholtester für Obst und Gemüse“

Eine Illustration des MOF, die vom internationalen Team erstellt wurde, und besteht aus organischen Molekülen und Metallionen. Bild:KU Leuven – Zentrum für Oberflächenchemie &Katalyse

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von belgischen Wissenschaftlern der Universität Leuven in Zusammenarbeit mit IMEC, ein belgisches Forschungszentrum für Nanotechnologie, haben eine „elektronische Nase“ geschaffen, um Pestizide zu erschnüffeln. Der Prozess verwendet metallorganische Gerüste (MOFs), künstliche mikroskopische Schwämme, die Phosphonate in Pestiziden absorbieren können.

Betrachten Sie es als Alkoholtester für Obst und Gemüse, aber anstatt zu messen, wie viel Alkohol ein Fahrer konsumiert hat, misst es, ob Phosphanate (Glyphosat, das Herbizid „Roundup“ ist ein Beispiel dafür) auf einem Obst oder Gemüse vorhanden sind, sogar auf kleinstem Niveau. Postdoktorand Ivo Stassen, der mit Rob Ameloot das Team hinter dem Projekt leitet, sagte in einer Pressemitteilung der Universität, dass die Konzentrationen, mit denen sie es zu tun haben, äußerst gering sind, entspricht „einem Tropfen Wasser in einem olympischen Schwimmbecken“.

Diese Technologie kann auch Nervengas in sehr geringen Konzentrationen erkennen. Stassen und Ameloot glauben, dass die Technologie auch eine Vielzahl anderer Anwendungen haben wird. von der Früherkennung von Lungenkrebs durch Untersuchung des Atems einer Person bis hin zur Unterscheidung von Weinimitaten von echten Weinen. Die Arbeit am Projekt wird fortgesetzt.

Scannen Essen:Scannen, und essen (oder nicht, wenn zu viel Pestizid vorhanden ist)

Essen scannen, die Idee des 25-jährigen französischen College-Studenten Simon Bernard. Bild:Green Tech

Simon Bernhard, ein 25-jähriger französischer College-Student im letzten Jahr am National Maritime College of France in der Normandie, hat einen Pestiziddetektor entwickelt, den er „Scan Eat“ nennt. Das kleine Gerät von der Größe eines Flash-Laufwerks ist mit einer Smartphone-App verbunden, mit der der Benutzer beim Einkaufen ein Stück Obst oder Gemüse scannen kann, um den Pestizidgehalt auf seiner Oberfläche zu bestimmen. laut der französischen Nachrichten-Website Sciences et Avenir.

Das Gerät basiert auf einem miniaturisierten Infrarotspektrometer, das 2014 von Consumer Physics entwickelt wurde. ein israelisches Start-up, dessen Produkt Scio es Benutzern ermöglicht, Informationen über die molekulare Zusammensetzung von Objekten (wie Pflanzen und Lebensmitteln) zu sammeln, indem sie sie mit einem Gerät scannen, das ein nahes Infrarotlicht mit einer bestimmten Wellenlänge aussendet und die molekulare Signatur des Lebensmittels widerspiegelt.

Bernard arbeitet an der Umstellung der Technologie, um Pestizide zu erkennen und zu bestimmen, wie viel von der Chemikalie auf dem Obst oder Gemüse vorhanden ist. Seine Idee brachte ihm eine 150, 000-Euro-Preis des französischen Umweltministeriums und neun Monate in einem von der Regierung geförderten Green-Tech-Inkubator, wo er an den Algorithmen arbeitet, die erforderlich sind, um die Daten in verständliche Pestizidkonzentrationen umzuwandeln, die Verbraucher auf ihren Smartphones lesen können.

MacGyver wäre stolz

Ein Prototyp des Smartphone-basierten Systems. Foto:Qingsong Mei et al./Biosensors and Bioelectronics.

Forscher der Hefei University of Technology in China und der National University of Singapore, einen Detektor für das Pestizid Thiram entwickelt, der Papier und ein Smartphone verwendet, nach Phys.Org. Die Wissenschaftler stellten Nanopartikel her, die auf dem Papier ein fluoreszierendes Signal aussenden, und ein Gerät, das das Papier mit einem kleinen Laser scannt. Eine von den Forschern entwickelte Smartphone-App liest dann die Unterschiede im fluoreszierenden Licht und wandelt die Informationen in verständliche Konzentrationen des Pestizids um.

„Wir machen das System jetzt für Anwendungen in der realen Welt nützlich, “ Prof. Yong Zhang, ein Hauptautor der Studie von der National University of Singapore, sagt Elsevier.com. "Wir planen, die Technologie zu verwenden, um mehrere Moleküle gleichzeitig zu erkennen "" so genannte Multiplex-Detektion. Auf diese Weise könnten wir, zum Beispiel, Testen Sie die Qualität der Lebensmittel, die wir täglich essen.“

Abgesehen davon, dass darauf gewartet wird, dass diese Art von Geräten weit verbreitet und kostengünstig wird, Verbraucher, die sich Sorgen über die Aufnahme synthetischer Pestizidrückstände machen, können Bio kaufen oder sich auf die „Clean 15“-Liste der EWG für konventionell angebautes Obst und Gemüse verlassen, bei dessen Produktion tendenziell weniger Pestizide verwendet werden. und andere zu vermeiden, die bei ihrem Anbau auf den Einsatz hoher Pestizide angewiesen sind.