Применяя технологию электрохимического зондирования, группа студентов из Технологического университета (ВНУ) разработала устройство, которое может идентифицировать остатки антибиотиков в молоке, мясе, морепродуктах... в низких концентрациях.
С августа 8 года Тран Ван Динь и Нгуен Ван Кхан, студенты Технологического университета K2022, начали изучать процесс определения остатков антибиотика хлорамфеникола (CAP) в пищевых продуктах на основе методов электрохимического анализа.
Тран Ван Дин, представитель исследовательской группы, сказал, что материалы, используемые командой в исследовании, представляют собой суперпарамагнитные наночастицы Fe3O4, которые используются для модификации электродов электрохимического датчика, тем самым улучшая производительность и усиливая сигнал для обнаружения остатков антибиотиков CAP в пищевых продуктах при низких концентрациях.
Суперпарамагнитные наночастицы Fe3O4 были выбраны за их высокую электропроводность, химическую стабильность и выдающиеся электрохимические характеристики. В частности, частицы Fe3O4 обладают хорошей биосовместимостью, высокой адсорбционной способностью органических веществ, таких как КАП, в пищевых продуктах и низкой себестоимостью производства.
Указывает линию CV, используемую для измерения чувствительности и сигнала датчика, когда электрохимическое устройство подключено к компьютеру. Изображение: НВКК
Под руководством лекторов исследовательская группа за 7 месяцев спроектировала прибор с 3-электродной сенсорной технологией с тремя функциями (работа, сравнение и эталон). Устройство построено по принципу электрохимического датчика, взаимодействующего с антибиотиками. Изменение этого взаимодействия будет зарегистрировано на электрохимической измерительной системе.
В частности, суперпарамагнитные наночастицы Fe3O4 на рабочем электроде датчика будут взаимодействовать с антибиотиками CAP, присутствующими в образцах пищевых продуктов. Как только произойдет взаимодействие, изменятся электрохимические параметры и сопротивление сенсора. Это изменение записывается и затем вводится в систему измерения и контроля.
С помощью измерительных устройств и методов анализа сигналов измеренное значение датчика обрабатывается и анализируется, тем самым определяя остатки антибиотиков CAP в образцах пищевых продуктов. Время на анализ обычно длится от 3-5 минут.
Для использования подготавливают и просеивают образцы пищевых продуктов, таких как мясо, морепродукты и т. д. Затем образец пищевого продукта помещается в электрохимический датчик, подключенный к электрохимической измерительной системе, для регистрации и обработки сигнала.
В результате устройство обнаружило 5 мкм остатка CAP в образцах молока и 25 мкм в образцах мяса, а также в некоторых других образцах пищевых продуктов, таких как креветки, рыба, источники воды и т. д. Остатки антибиотиков позволили остаться в наиболее распространенных продуктах питания на уровне 0,3 мкм.
Дин добавил, что для применения этого устройства с электрохимической сенсорной технологией необходимо выполнить ряд процедур подготовки образцов. Эти этапы выполняются в лаборатории.
Команда надеется, что в будущем с развитием технологий и последующими исследованиями продукт будет улучшен до компактного устройства или тест-полоски. С тех пор люди могут самостоятельно проверять наличие остатков антибиотиков в продуктах питания в домашних условиях, не обращаясь в лабораторию и не обладая специальными знаниями. Когда продукт будет коммерциализирован, он будет способствовать контролю качества продуктов питания и защите здоровья людей.
Доктор Нгуен Тхи Минь Хонг, преподаватель факультета инженерной физики и нанотехнологий Технологического университета, оценил, что в настоящее время анализ и определение токсичных остатков антибиотиков обычно проводят несколькими методами, такими как тонкослойная хроматография, капиллярный электрофорез, иммуносорбентный анализ, оптический биосенсор... Несмотря на высокую производительность, чувствительность и многие другие преимущества, большинство из этих методов не может быть использовано для прямых биореакторов, высокая стоимость, трудоемкость, требует множества условий при пробоподготовке. .
Доктор Хонг сказал, что метод немаркирующего электрохимического анализа на основе электрохимических сенсоров оценивается как потенциальное решение благодаря простому процессу анализа, быстрому отклику, высокой чувствительности и селективности, а также низкой стоимости анализа. Результаты исследований группы весьма положительны, достигают поставленных целей, имеют хорошую применимость на практике и могут продолжать развиваться.
Она предположила, что исследовательский проект студенческой группы может помочь подразделениям, властям и предприятиям в отслеживании и контроле качества продуктов питания.
В настоящее время исследовательская группа продолжает дальнейшие исследования и разработку магнитных наноматериалов для модификации электрода, оптимизации процесса изготовления и улучшения свойств электрохимического датчика. «Материалы, используемые для денатурации, будут тестироваться с наноматериалами, изготовленными различными методами, изменяя технологические условия для улучшения электрохимических характеристик, чувствительности и селективности для обнаружения различных антибиотиков и токсичных веществ», — сказал д-р Хонг.
Исследования показывают, что чрезмерное использование антибиотиков CAP в животноводстве и неконтролируемое выращивание привели к тому, что пищевые остатки содержат остатки антибиотиков. Употребление пищи с остатками антибиотиков в течение длительного времени или непрерывное употребление может вызвать токсичность организма, аплазию костного мозга, ведущую к анемии, лейкемию и синдром Грея (синдром Грея), вызывающий цианоз, сердечно-сосудистый коллапс и, возможно, смерть, чаще всего у младенцев, особенно недоношенных детей...
Бич Тао
