Ein Forschungsteam des Hefei Institutes of Physical Science der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat einen neuartigen kompetitiven zweikanaligen Farbtonänderungs-Fluoreszenz-Immunchromatographietest (CFICA) entwickelt.
„Diese neue Erfindung ermöglicht die ultraempfindliche Erkennung von Pestizid- und Tierarzneimittelrückständen“, sagte Assistenzprofessor Wang Shu, ein Mitglied des Teams. Die Forschungsergebnisse waren veröffentlicht In Sensoren und Aktoren: B. Chemie.
Übermäßiger Einsatz von Pestiziden und Antibiotika kann Neurotoxizität, Störungen des Hormonhaushalts und Krebs verursachen. Daher ist die Entwicklung einer erschwinglichen, praktischen und empfindlichen Nachweistechnologie für die Lebensmittelsicherheit und eine nachhaltige Landwirtschaft von entscheidender Bedeutung.
Immunchromatographische Tests (ICA) sind aufgrund ihrer geringen Kosten und einfachen Handhabung vielversprechend für die schnelle Erkennung vor Ort. Ihre Anwendung zum Nachweis kleiner Moleküle im Spurenbereich ist jedoch aufgrund unzureichender Empfindlichkeit und halbquantitativer Ergebnisse begrenzt.
In dieser Studie verwendeten die Forscher die Selbstorganisationstechnologie von Polyethylenimin (PEI), um fluoreszierende Verbundmarkierungen mit doppelschichtiger Quantenpunktschale und Silicakern in drei verschiedenen Farben herzustellen: Rot, Grün und Blau. Die grünen und blauen fluoreszierenden Markierungen wurden als Nachweissonden verwendet, während die roten Markierungen als Einkapselungssonden eingesetzt wurden. Dieser Ansatz führte zur Entwicklung einer neuen wettbewerbsfähigen Zweikanal-CFICA.
Das System erwies sich als äußerst wirksam beim Nachweis des Antibiotikums Kanamycin (KAN) und des Fungizids Carbendazim (CBZ) in realen Proben wie Milch, Tee, Seewasser und Erde. Es ist mindestens 100-mal empfindlicher als die aktuellen Höchstmengen an Rückständen (MRLs).
Sie haben außerdem ein tragbares Fluoreszenzlesegerät entwickelt, mit dem sich die Mehrfarbsignale auf CFICA-Streifen bequem quantitativ messen lassen.
„Wir glauben, dass dieses System großes Potenzial für praktische Anwendungen hat“, sagte Wang Shu.
Mehr Informationen:
Zhenmei Wang et al., Ein neuartiger kompetitiver Farbtonänderungs-Fluoreszenz-Immunchromatographietest für den ultrasensitiven Nachweis von Pestizid- und Tierarzneimittelrückständen, Sensoren und Aktoren B: Chemie (2024). DOI: 10.1016/j.snb.2024.136125