Kemisk kontaminering från bekämpningsmedel är ett allvarligt problem. Detektionsmetoder kan vara komplicerade, svårt att genomföra och dyrt. Dock, forskare i Japan har upptäckt en metod för att minska kostnaderna och förenkla processen för att upptäcka ett nervgift som finns i flera bekämpningsmedel som kallas Nereistoxin. Förhoppningen är att metoden ska medföra förbättrade detektionstekniker.

Det finns en begränsad mängd data om de globala hälsoeffekterna av bekämpningsmedel, men många skador och dödsfall över hela världen kan tillskrivas deras missbruk. Bekämpningsmedelsförorening av mat- och vattenkällor är ett mycket allvarligt problem, särskilt i tredje världens länder. Att upptäcka dessa kemikalier i kroppen med hjälp av billiga och enkla metoder har hög prioritet.

Relativt enkla metoder för att analysera fettlösliga kemiska föreningar är redan kända. Vattenlösliga bekämpningsmedel, å andra sidan, är lite mer komplicerade. De behöver ofta besvärliga förbehandlingar som extraktion och derivatisering innan instrumentell analys som gaskromatografi/masspektrometri (GC/MS) och vätskekromatografi/masspektrometri (LC/MS), det är därför forskare från Kumamoto University, Konan University, och Nagasaki Prefectural Police i Japan började undersöka enklare metoder för att upptäcka toxiner. De fokuserade på Nereistoxin (NRT), ett naturligt nervgift som finns i flera bekämpningsmedel. Typisk analys för NRT kräver användning av högpresterande detektorer.

Forskarna visade att NRT adsorberade på ytan av en guldelektrod (via en Au-S-bindning) producerade ett lätt urskiljbart elektrokemiskt svar som, i närvaro av en ferricyanid (0,5 millimolar (mM)) marköranjon, var känsligare än en obehandlad guldelektrod. Ett kritiskt villkor för denna elektrokemiska teknik är en onormalt låg elektrolytkoncentration (1,0 mM KCl). Under dessa låga koncentrationer, den blotta elektroden mätte en ström på nästan noll mikroampere, medan en elektrod med ett yt-NRT-skikt avsevärt accelererade det elektriska svaret. NRT-skiktet kompenserade kraftigt för handikappet som kommer med låga KCl-nivåer. Denna forskning är värdefull inte bara för dess användbarhet som en enkel och praktisk sensor, men också för att tillhandahålla en ny princip inom fysikalisk kemi för sensorer.

Efter att ha bekräftat att metoden är genomförbar på andra NRT-relaterade neurotoxiska bekämpningsmedel (Cartap, tiocyklam, och Bensultap) bedömde forskarna dess förmåga att upptäcka neurotoxiner i humant serum. "Vi hittade först en oidentifierad ström när vi testade kontrollserumet, men det eliminerades snabbt efter tvättning av elektroden med natriumhydroxid, " sa professor Toshihiro Ihara, ledare för forskningsprojektet. "Lyckligtvis, detta var den enda behandlingen som krävdes för att detektera 1-25 mikrogram NRT per milliliter humant serum, vilket är den känslighet som krävs för att upptäcka NRT-förgiftning från bekämpningsmedel och andra källor. Andra tekniker är mer komplicerade, ta mer tid, eller använd mycket mer komplicerade material. Vi hoppas att vår teknik kommer att öppna dörrar till andra billiga och enkla detektionsmetoder."

Denna forskning kan hittas i American Chemical Societys onlinetidskrift Analytisk kemi .