ШВИДКА НАВІГАЦІЯ
Розробка Nanozymes наступного покоління для сільського господарства
Nanozymes — це синтетичні матеріали, які володіють каталізаторними властивостями, подібними до ферментів. Вони широко використовуються в біомедичних цілях, таких як діагностика захворювань. Однак традиційні часто є токсичними, дорогими та складними у виробництві, що робить їх непридатними для сільського господарства та харчової промисловості. Дослідники з Університету Іллінойс в Урбана-Шампейн розробили нові Nanozymes на основі органічних матеріалів, які є нетоксичними, екологічно чистими та економічно вигідними. У двох нових дослідженнях вони демонструють потенціал цих Nanozymes у сільському господарстві та харчовій промисловості.
Покращення на основі органічних матеріалів
Команда дослідників з Університету Іллінойс представила нові Nanozymes, які використовують L-аланін та поліетиленгліколь як складові матеріали. Ці Nanozymes мають розмір частинок менше 100 нанометрів, що дозволяє їм імітувати каталізаторну активність цільових ферментів. Провідний автор дослідження, Дун Хун Лі, зазначив, що перше покоління органічних Nanozymes мало певні недоліки, які вдалося усунути в новій ітерації.
Виявлення гістаміну в харчових продуктах
У першому дослідженні, опублікованому в журналі Food Chemistry, дослідники продемонстрували, що нові органічні можуть успішно виявляти гістамін у харчових продуктах. Вони протестували систему на шпинаті та баклажанах, які містять високу концентрацію гістаміну. Лі підкреслив, що їхня система має потенціал для реального використання в харчовій промисловості.
Інтегрована платформа для виявлення молекул
У другому дослідженні, опублікованому в Chemical Engineering Journal, команда вдосконалила процес виробництва органічних та розробила інтегровану колориметричну платформу для виявлення сільськогосподарських і біологічних молекул без лабораторного середовища. Лі зазначив, що така портативна система виявлення молекул може бути корисною для сільського господарства та харчового середовища.
Виявлення гліфосату та глюкози
Дослідники протестували систему на виявлення гліфосату, поширеного сільськогосподарського гербіциду, а також на глюкозу, яка є поширеною біологічною молекулою. Обидва випадки продемонстрували високу аналітичну чутливість, а результати були отримані протягом кількох хвилин.
Система виявлення на основі смартфона
Для виконання виявлення молекул у домашніх умовах користувачам потрібен додаток для обробки зображень на смартфоні, який інтегровано з колориметричною платформою на основі органічних Nanozymes. Користувачі можуть додати зразки їжі до рідкого розчину та протестувати їх за допомогою мікрофлюїдної смужки.
Процес виявлення
Якщо смужка змінює колір на зелений, це свідчить про каталізаторну активність, а інтенсивність кольору вказує на концентрацію цільової молекули. Користувачі можуть зробити фотографію, а додаток використовує алгоритм для оцінки концентрації.
Перспективи використання
Дослідження показує, що Nanozymes на основі органічних матеріалів демонструють сильну каталізаторну продуктивність, пропонуючи біорозкладну та стійку альтернативу традиційним неорганічним Nanozymes. Це робить їх придатними для використання в сільському господарстві, безпеці харчових продуктів та інших біологічних сферах. Впровадження таких технологій може суттєво змінити підходи до контролю якості продукції та безпеки харчових продуктів, відкриваючи нові можливості для агросектору.
Всі новини у більш стислому форматі в телеграм каналі або поверніться на сторінку головних новин.
