SUSU-forskare, med sina kollegor från Belgien och Egypten, har utvecklat och testat en sensor för miljöövervakning. Enheten avslöjar insekticider i vatten. Forskningsresultaten har publicerats i Vetenskapliga rapporter .

Ansamling av insekticider i miljön

Insektsmedel är viktiga för jordbruket. Dessa är giftiga ämnen som sönderfaller i vatten och mark under lång tid och har en negativ effekt på djur, fåglar och människor när de samlas i stora mängder. Neonicotinoider dominerar marknaden på grund av deras selektiva toxicitet. Den mest populära av dessa ämnen är imidakloprid.

Under nästan två decennier, förekomsten av imidakloprid i miljön har ökat, och att övervaka det har blivit särskilt relevant. Nuvarande metoder såsom kromatografi är effektiva. Dock, de kräver långvarig förberedelse av prover, en stor mängd lösningsmedel och dyr utrustning.

Forskare vid South Ural State University, tillsammans med sina utländska kollegor, föreslagna att använda den elektrokemiska metoden för detta ändamål. De var de första som introducerade en kapacitiv sensor baserad på molekylärt präglade polymerer som kan detektera imidokloprid i vatten.

"Kapacitiva sensorer tillhör kategorin impedametriska sensorer. Så vitt vi vet, detta är den första molekylärt präglade, polymerbaserad kapacitiv sensor för att detektera imidokloprid i vatten. Dessutom, ett tillvägagångssätt i två steg med ett regenereringssteg mellan varje analys introducerades först för att bestämma intermodulationsförvrängningar. Detta lade till möjligheten till sekventiell användning av varje elektrod 32 gånger, sa Natalia Beloglazova, senior forskare vid Nanotechnology Research and Education Center.

Sensorn utvecklades på SUSU, och deras kollegor från Gents universitet, Belgien (Center of Excellence in Mycotoxicology and Public Health, Farmaceutiska fakulteten) deltog också i dess utveckling.

Molekylärt präglade polymerer syntetiserades och immobiliserades sedan på en elektrodyta. Tvåstegsproceduren förhindrade skador på elektroderna och säkerställde att inga mallmolekyler fanns i de resulterande partiklarna. Dessutom, icke präglade polymerer framställdes.

"Bindningsegenskaperna hos de syntetiserade molekylärt präglade och icke präglade polymererna testades med lösningskromatografi av tandemmasspektrometri. Den föreslagna sensorn visade ett linjärt område på 5–100 µM med en detektionsgräns på 4,61 µM, ", sa Natalia Beloglazova.

Sensorn med detektionselement utvecklades på basis av en annan sensor som föreslagits för testning av ett internationellt team. Testerna utfördes med vattenprover från Nilen i Egypten. Därför, forskningshjälp gavs också av personalen på referensmateriallaboratoriet, National Institute of Standards (NIS), Giza, Egypten, och Beni-Suef University, Beni-Suef, Egypten.