Keputusan ini bukan sahaja seiring dengan trend penyelidikan antarabangsa tetapi juga membuka aplikasi praktikal dalam pemantauan alam sekitar dan jaminan keselamatan pengeluaran.
Glifosat merupakan salah satu racun herba yang paling banyak digunakan di dunia sejak tahun 1974. Disebabkan oleh ikatan karbon-fosforus yang kuat dalam molekulnya, sebatian ini sukar diuraikan secara semula jadi, justeru ia boleh kekal lama di dalam tanah dan air. Banyak kajian telah menunjukkan bahawa pendedahan berpanjangan kepada glifosat boleh menimbulkan risiko kesihatan kepada manusia seperti keguguran, kecacatan kelahiran, atau mutasi genetik. Tambahan pula, apabila kepekatan melebihi had yang dibenarkan, glifosat adalah toksik kepada organisma akuatik, mencemarkan sumber air dan memberi kesan negatif kepada biodiversiti. Dalam konteks ini, mengesan dan memantau sisa glifosat dalam alam sekitar telah menjadi keperluan kritikal untuk pengurusan pertanian dan perlindungan kesihatan awam.
Walau bagaimanapun, kaedah analisis semasa seperti kromatografi cecair berprestasi tinggi (HPLC), kromatografi gas (GC) atau elektroforesis kapilari, walaupun menawarkan ketepatan yang tinggi, memerlukan peralatan yang mahal, prosedur pemprosesan sampel yang kompleks dan sukar untuk dilaksanakan pada skala yang besar.
Berdasarkan realiti ini, satu pasukan penyelidikan yang diketuai oleh Profesor Madya, Dr. Vu Thi Thu Ha telah membangunkan penyelesaian baharu: sensor elektrokimia menggunakan bahan rangka logam-organik (MOF) yang dipertingkatkan, yang membolehkan pengesanan jumlah glifosat yang kecil dengan cepat, tepat dan jauh lebih rendah berbanding kaedah tradisional. Keputusan ini direalisasikan dalam projek yang dibiayai oleh Akademi Sains dan Teknologi Vietnam: "Fabrikasi bahan rangka logam-organik (MOF) yang mampu menyerap glifosat dengan berkesan dan aplikasi dalam pembangunan sensor elektrokimia untuk mengesan jumlah glifosat yang kecil dalam persekitaran".
Sensor elektrokimia dihasilkan daripada dua bahan utama: CuBTC dan Zr-CuBTC. Zr-CuBTC ialah bahan hibrid logam-logam yang dipilih kerana keupayaannya untuk menangkap glifosat yang unggul. Menggantikan sebahagian kuprum (Cu) dengan zirkonium (Zr) mengembangkan struktur liang bahan, memudahkan penembusan dan penjerapan molekul glifosat ke permukaan sensor. Pada masa yang sama, bahan baharu ini meningkatkan kekonduksian elektrik dengan ketara, ditunjukkan oleh pengurangan mendadak dalam rintangan penghantaran daripada 2,464 Ω (untuk CuBTC) kepada 703.3 Ω, menunjukkan peningkatan ketara dalam kekonduksian.
Hasil daripada penambahbaikan ini, sensor Zr-CuBTC pada elektrod GCE mencapai had pengesanan hanya 9.0 × 10⁻¹³ M, cukup sensitif untuk mengesan glifosat pada kepekatan yang sangat rendah di dalam air. Walaupun beberapa kajian antarabangsa mempunyai ambang pengesanan yang lebih rendah, sensor kumpulan ini masih menonjol kerana prestasi keseluruhannya yang tinggi, kestabilan yang baik dan kebolehgunaan dalam keadaan persekitaran dunia sebenar. Ujian menunjukkan bahawa peranti ini mempunyai masa tindak balas yang pantas (hanya kira-kira 4.8 saat), kebolehulangan yang baik, selektiviti yang tinggi dan hampir tidak terjejas oleh sebatian biasa dalam sampel air.
Berdasarkan asas tersebut, para penyelidik terus meneroka cara untuk mengatasi batasan kekonduksian yang wujud dalam bahan MOF dengan menggabungkan CuBTC dengan nanopartikel emas (AuPs). Integrasi nanopartikel emas bukan sahaja meningkatkan kekonduksian tetapi juga meningkatkan aktiviti elektropemangkin sensor. Hasilnya, pasukan berjaya membangunkan versi kedua – sensor CuBTC/AuPs – yang menghasilkan isyarat arus yang jauh lebih kuat, membolehkan pengesanan glifosat pada kepekatan yang sangat rendah (4.4 × 10⁻¹¹ M). Peranti ini juga menunjukkan kepekaan yang tinggi, operasi yang stabil dan kebolehulangan yang baik di bawah keadaan pengukuran dunia sebenar.
Terutamanya, kajian ini tidak terhenti pada ujian makmal tetapi juga disahkan pada sampel air Sungai Red. Keputusan analisis daripada kedua-dua jenis sensor menunjukkan persamaan yang tinggi dengan kaedah LCMS/MS – teknik moden yang sangat tepat. Ini menunjukkan bahawa sensor elektrokimia berpotensi untuk menjadi alat analisis yang andal, dengan kelebihan yang jelas dari segi kos, mobiliti dan penggunaan dalam pemantauan alam sekitar.
Menurut Profesor Madya, Dr. Vu Thi Thu Ha, pasukan penyelidikan telah menambah baik bahan MOF dengan mengintegrasikan nanopartikel emas untuk meningkatkan kekonduksian, sekali gus membangunkan sensor elektrokimia yang sangat sensitif yang mampu mengesan glifosat dengan ketepatan yang tinggi dan had pengesanan yang sangat rendah. Sensor yang dihasilkan boleh disimpan sehingga 24 jam dalam persekitaran yang dinyahlembapkan sebelum digunakan sambil mengekalkan prestasi pengukuran yang stabil. Oleh itu, peranti ini sesuai untuk tinjauan lapangan langsung, tanpa memerlukan peralatan yang besar atau juruteknik yang sangat khusus.
Dengan kosnya yang rendah, operasi yang mudah dan kebolehgunaan segera di tapak persampelan, sensor ini memudahkan aplikasi oleh pegawai alam sekitar tempatan, di samping mengurangkan beban kerja di makmal alam sekitar dan agensi kawalan pertanian. Penggunaan sensor ini untuk mengesan sisa glifosat dalam alam sekitar akan menjadi alat yang berkesan, memberikan bukti saintifik yang jelas untuk agensi kawal selia bagi memperkukuh kawalan dan menguatkuasakan peraturan perundangan. Berdasarkan keputusan awal yang positif ini, pasukan penyelidikan berharap dapat mengoptimumkan lagi sensor untuk meningkatkan ketahanannya, memanjangkan jangka hayatnya dan lebih sesuai dengan keadaan lapangan.
Menurut saintis dari Akademi Sains dan Teknologi Vietnam, hasil penyelidikan projek ini telah diterbitkan dalam banyak jurnal saintifik antarabangsa yang berprestij; bukan sahaja menyumbang kepada penyelesaian masalah pemantauan sisa racun perosak di alam sekitar, sensor elektrokimia untuk mengesan glyphosate juga menunjukkan keupayaan saintis di Akademi untuk menguasai dan membangunkan teknologi canggih.
Sumber: https://nhandan.vn/cam-bien-phat-hien-thuoc-diet-co-doc-hai-post951676.html
Komen (0)