Aplicando tecnología de sensores electroquímicos, un grupo de estudiantes de la Universidad Tecnológica (VNU) desarrolló un dispositivo que puede determinar residuos de antibióticos en leche, carne, marisco... en bajas concentraciones.
A partir de agosto de 8, Tran Van Dinh y Nguyen Van Khanh, estudiantes de K2022 de la Universidad Tecnológica, comenzaron a investigar el proceso de determinación del residuo del antibiótico cloranfenicol (CAP) en alimentos basándose en técnicas de análisis electroquímico.
Tran Van Dinh, representante del equipo de investigación, dijo que el material utilizado por el equipo en la investigación son nanopartículas superparamagnéticas de Fe3O4, utilizadas para modificar el electrodo del sensor electroquímico, mejorando así el rendimiento y aumentando la eficiencia de mejora de la señal para detectar residuos de antibióticos CAP. en los alimentos en bajas concentraciones.
Se seleccionaron nanopartículas superparamagnéticas de Fe3O4 por su alta conductividad eléctrica, estabilidad química y excelente rendimiento electroquímico. En particular, los gránulos de Fe3O4 tienen buena biocompatibilidad, alta capacidad de adsorción de sustancias orgánicas como la CAP en los alimentos y bajos costos de producción.
Indica la curva CV utilizada para medir la sensibilidad y señal del sensor cuando el dispositivo electroquímico está conectado a la computadora. Imagen: NVCC
Bajo la dirección de profesores, en siete meses, el equipo de investigación diseñó un dispositivo con tecnología de sensor de 7 electrodos con tres funciones (trabajo, comparación y referencia). El dispositivo se basa en el principio de interacción de sensores electroquímicos con antibióticos. El cambio en esta interacción se registrará en el sistema de medición electroquímica.
Específicamente, las nanopartículas superparamagnéticas de Fe3O4 en el electrodo de trabajo del sensor interactuarán con el antibiótico CAP en la muestra de alimento. Tan pronto como se produzca la interacción, los parámetros electroquímicos y la resistencia del sensor cambiarán. Este cambio se registra y luego se ingresa en el sistema de medición y control.
Mediante dispositivos de medición y métodos de análisis de señales, el valor medido a través del sensor se procesa y analiza, determinando así los residuos de antibióticos CAP en muestras de alimentos. El tiempo de análisis suele ser de 3 a 5 minutos.
Para su uso, se preparan y analizan muestras de alimentos como carnes, mariscos, etc. A continuación, la muestra de alimento se inserta en un sensor electroquímico conectado a un sistema de medición electroquímica para registrar y procesar señales.
Como resultado, el dispositivo detectó 5 μm de residuos de CAP en muestras de leche y 25 μm en muestras de carne, junto con otras muestras de alimentos como camarones, pescado, fuentes de agua... Se permite que los residuos de antibióticos permanezcan en la mayoría de los tipos de alimentos. Alimentos comunes a 0,3 μm.
Dinh añadió que para aplicar este dispositivo con tecnología de sensores electroquímicos, es necesario llevar a cabo algunos procedimientos de preparación de muestras. Estos pasos se realizan en el laboratorio.
El equipo de investigación espera que en el futuro, con el desarrollo de la tecnología y más investigaciones, el producto se mejore y se convierta en un dispositivo compacto o tira reactiva. A partir de ahí, las personas pueden comprobar los residuos de antibióticos en los alimentos en casa sin tener que acudir a un laboratorio ni tener conocimientos especiales. Cuando el producto sea comercializado, contribuirá a controlar la calidad de los alimentos y proteger la salud de las personas.
La Dra. Nguyen Thi Minh Hong, profesora del Departamento de Física Técnica y Nanotecnología de la Universidad Tecnológica, evaluó que actualmente el análisis y la determinación de residuos de antibióticos tóxicos se realizan a menudo mediante diversos métodos, como la cromatografía en capa fina y la electroforesis capilar. , ensayo inmunoabsorbente, biosensor óptico... A pesar de su alto rendimiento, sensibilidad y muchas otras ventajas, la mayoría de estos métodos no se pueden aplicar directamente para detectar antibióticos, porque requiere procedimientos complejos de manipulación e implementación, altos costos, mucho tiempo y requiere muchas condiciones durante la preparación de la muestra.
El Dr. Hong dijo que la técnica de análisis electroquímico sin etiquetas basada en sensores electroquímicos se considera una solución potencial gracias a su proceso de análisis simple, respuesta rápida, alta sensibilidad y selectividad y bajo costo. Los resultados de la investigación del grupo son muy positivos, se consiguen los objetivos marcados, tienen buena aplicación práctica y pueden seguir desarrollándose.
Sugirió que el tema de investigación del grupo de estudiantes podría ayudar a unidades, autoridades y empresas a aplicarlo en el seguimiento y control de la calidad de los alimentos.
Actualmente, el equipo de investigación continúa investigando y desarrollando nanomateriales magnéticos para modificar electrodos, optimizar el proceso de fabricación y mejorar las propiedades de los sensores electroquímicos. "Los materiales utilizados para la modificación se probarán con nanomateriales fabricados mediante diferentes métodos, cambiando las condiciones tecnológicas para mejorar el rendimiento electroquímico, la sensibilidad y la selectividad para detectar múltiples formas de antibióticos y sustancias tóxicas", dijo el Dr. Hong.
Los estudios muestran que el uso excesivo e incontrolado de antibióticos CAP en la ganadería y la agricultura ha dado lugar a que los alimentos contengan residuos de antibióticos. El uso de alimentos que contienen antibióticos durante mucho tiempo o de forma continua puede envenenar el cuerpo, causando aplasia de la médula ósea que conduce a anemia, leucemia y síndrome de Gray (síndrome de Gray) que causa cianosis, colapso vascular y puede causar la muerte, común en los recién nacidos, especialmente en los bebés prematuros. .
Bich Thao
