Цей результат не лише відповідає міжнародним тенденціям досліджень, але й відкриває практичні можливості для застосування в екологічному моніторингу та забезпеченні безпеки виробництва.
Гліфосат є одним із найбільш широко використовуваних гербіцидів у світі з 1974 року. Через міцні вуглець-фосфорні зв'язки в його молекулі, цю сполуку важко розщеплювати природним шляхом, тому вона може тривалий час зберігатися в ґрунті та воді. Багато досліджень показали, що тривалий вплив гліфосату може становити ризик для здоров'я людини, такий як викидень, вроджені вади або генетичні мутації. Крім того, коли концентрації перевищують допустимі межі, гліфосат є токсичним для водних організмів, забруднюючи джерела води та негативно впливаючи на біорізноманіття. У цьому контексті виявлення та моніторинг залишків гліфосату в навколишньому середовищі стали критично важливою вимогою для управління сільським господарством та охорони здоров'я населення.
Однак, сучасні аналітичні методи, такі як високоефективна рідинна хроматографія (ВЕРХ), газова хроматографія (ГХ) або капілярний електрофорез, хоча й забезпечують високу точність, вимагають дорогого обладнання, складних процедур обробки зразків і їх важко впровадити у великих масштабах.
Виходячи з цього факту, дослідницька група під керівництвом доцента, доктора Ву Тхі Тху Ха, розробила нове рішення: електрохімічний датчик з використанням удосконаленого металоорганічного каркасного (MOF) матеріалу, що дозволяє швидко, точно та значно дешевше виявляти слідові кількості гліфосату порівняно з традиційними методами. Цей результат був реалізований у проекті, що фінансується В'єтнамською академією наук і технологій: «Виготовлення металоорганічних каркасних (MOF) матеріалів, здатних ефективно адсорбувати гліфосат, та застосування в розробці електрохімічного датчика для виявлення слідових кількостей гліфосату в навколишньому середовищі».
Електрохімічний датчик виготовлено з двох основних матеріалів: CuBTC та Zr-CuBTC. Zr-CuBTC – це гібридний матеріал метал-метал, обраний завдяки його чудовій здатності захоплювати гліфосат. Заміна частини міді (Cu) цирконієм (Zr) розширює пористу структуру матеріалу, сприяючи проникненню та адсорбції молекул гліфосату на поверхні датчика. Одночасно новий матеріал значно покращує електропровідність, що демонструється різким зниженням опору передачі з 2464 Ом (для CuBTC) до 703,3 Ом, що свідчить про значне покращення провідності.
Завдяки цим удосконаленням, датчик Zr-CuBTC на електроді GCE досягає межі виявлення лише 9,0 × 10⁻¹³ M, що достатньо чутливо для виявлення гліфосату в надзвичайно низьких концентраціях у воді. Хоча деякі міжнародні дослідження мають нижчі пороги виявлення, датчик цієї групи все ще вирізняється завдяки високій загальній продуктивності, хорошій стабільності та застосовності в реальних умовах навколишнього середовища. Випробування показують, що пристрій має швидкий час відгуку (лише близько 4,8 секунди), хорошу повторюваність, високу селективність і практично не залежить від поширених сполук у зразках води.
Спираючись на цю основу, дослідники продовжили досліджувати способи подолання обмежень провідності, властивих MOF-матеріалам, шляхом поєднання CuBTC із золотими наночастинками (AuPs). Інтеграція золотих наночастинок не тільки покращила провідність, але й покращила електрокаталітичну активність датчика. В результаті команда успішно розробила другу версію – датчик CuBTC/AuPs – який виробляв значно сильніший сигнал струму, що дозволяло виявляти гліфосат при дуже низьких концентраціях (4,4 × 10⁻¹¹ M). Пристрій також продемонстрував високу чутливість, стабільну роботу та хорошу повторюваність у реальних умовах вимірювання.
Примітно, що дослідження не обмежилося лабораторними випробуваннями, а також було валідовано на зразках води з Ред-Рівер. Результати аналізу, отримані за допомогою двох типів датчиків, показали високу схожість з методом LCMS/MS – сучасним, високоточним методом. Це демонструє, що електрохімічні датчики мають потенціал стати надійним аналітичним інструментом з явними перевагами у вартості, мобільності та розгортанні в екологічному моніторингу.
За словами доцента, доктора Ву Тхі Тху Ха, дослідницька група вдосконалила матеріал MOF, інтегрувавши наночастинки золота для підвищення провідності, тим самим розробивши високочутливий електрохімічний датчик, здатний виявляти гліфосат з високою точністю та дуже низькою межею виявлення. Виготовлений датчик може зберігатися до 24 годин у осушеному середовищі перед використанням, зберігаючи стабільні показники вимірювання. Таким чином, пристрій підходить для прямих польових досліджень, не потребуючи громіздкого обладнання чи вузькоспеціалізованих техніків.
Завдяки низькій вартості, простоті експлуатації та можливості негайного використання на місці відбору проб, цей датчик спрощує його застосування місцевими екологічними чиновниками, а також зменшує навантаження на екологічні лабораторії та органи сільськогосподарського контролю. Розгортання цього датчика для виявлення залишків гліфосату в навколишньому середовищі стане ефективним інструментом, що надасть чіткі наукові докази для регуляторних органів щодо посилення контролю та забезпечення дотримання правових норм. Спираючись на ці позитивні початкові результати, дослідницька група сподівається на подальшу оптимізацію датчика для підвищення його довговічності, продовження терміну придатності та кращої відповідності польовим умовам.
За словами вчених В'єтнамської академії наук і технологій, результати досліджень проєкту були опубліковані в багатьох престижних міжнародних наукових журналах; електрохімічний датчик для виявлення гліфосату не лише сприяє вирішенню проблеми моніторингу залишків пестицидів у навколишньому середовищі, але й демонструє здатність вчених Академії опановувати та розробляти передові технології.
Джерело: https://nhandan.vn/cam-bien-phat-hien-thuoc-diet-co-doc-hai-post951676.html
![[Інфографіка] Розклад прямого вступу до 10-го класу в державних школах Ханоя](https://vphoto.vietnam.vn/thumb/402x226/vietnam/resource/IMAGE/2026/04/03/1775200329142_screenshot-2026-04-03-at-134707-png.webp)
Коментар (0)