俄罗斯科学家正在开发一种传感器来检测谷物中的毒素

南乌拉尔国立大学的科学家研究了电化学方法在检测谷物中的真菌毒素方面的有效性。基于这些数据,将创建一个传感器来响应玉米赤霉烯酮,一种由霉菌产生的毒素。 这项工作将在俄罗斯基础研究基金会赠款的框架内进行。其重要研究成果将发布在享有盛誉的杂志«FoodChemistry» (Q1) 上。

在许多作物和食品上,都会生长霉菌,产生霉菌毒素 - 一种源于生物的有毒物质。食用霉菌毒素对人类是危险的,它们会引起中毒,在某些情况下会导致癌症和免疫缺陷。

霉菌毒素检测是各国食品安全问题之一。为此,农业领域使用了对真菌毒素起反应的传感器。以玉米赤霉烯酮为例,南乌拉尔国立大学的科学家研究了当今可用的检测毒素的方法并确定了它们的有效性。

玉米赤霉烯酮存在于玉米、大麦、小麦、大米和高粱中。 它由镰刀菌产生,主要是镰刀菌镰刀菌、谷物镰刀菌和镰刀菌。 2010-2015年的分析表明,欧洲大约80%的谷物被玉米赤霉烯酮污染,此外还增加了其他霉菌毒素。

南乌拉尔国立大学纳米技术科学教育中心高级研究员奥列格·博尔沙科夫 副博士领导的研究小组进行的文献综述。根特大学的 娜塔莉亚·贝洛格拉佐娃 证明了电化学传感器是检测玉米赤霉烯酮的理想选择。

“大多数响应玉米赤霉烯酮的电化学传感器都是伏安法。有证据表明阻抗传感器具有高灵敏度,但它们并不是监测低分子量化合物(如霉菌毒素)的最合适方法。从这个角度来看,电容式传感器更好,但它们仍有待探索,” 奥列格·博尔沙科夫 评论道。

现在电化学传感器的唯一缺点是仅对含有人工添加剂的样品进行测试。尚未对原材料进行分析,但客观研究必须对自然污染的样品进行验证。

图片上:博尔沙科夫

使用理论资源是创建自己的电化学传感器的第一步。它使用在南乌拉尔国立大学合成的半导体材料。现在正在对其感官活性进行筛选,具体取决于以下基础:分子掺杂的氮化碳、聚三嗪-酰亚胺、量子点等。

“所有这些材料都展示了所需的选择性、信号速度以及最重要的重现性。最近,基于由氧化钛和氮化碳组成的复合微粒材料,在选择性检测有害真菌毒素方面取得了令人鼓舞的结果”,- 奥列格·博尔沙科夫 补充道。

该研究是在俄罗斯基础研究基金会-车里雅宾斯克项目的框架内进行的基于改性纳米粒子比率的纳米传感器开发(量子和碳粒子)新一代高选择性测定水中污染物

南乌拉尔国立大学 (SUSU) 是一所数字化转型大学,在科学技术发展的大多数优先领域进行创新研究。学校按照俄罗斯联邦科技发展战略,重点发展数字工业、材料科学和生态学领域的大型科学交叉学科项目。在科技年,南乌拉尔国立大学将参加优先级-2030”计划下的竞赛。该大学履行乌拉尔区域间世界级科学和教育中心(УМНОЦ)区域项目办公室的职能。

达里亚·齐巴柳克,照片:pixabay.com,维多利亚·马特维丘克
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