Une équipe de chercheurs dirigée par le professeur Jiang Changlong de l’Institut de physique du solide (ISSP) des instituts Hefei des sciences physiques de l’Académie chinoise des sciences a développé un nouveau système de détection pour détecter les résidus de carbaryl. Les résultats de la recherche ont été publiés dans ACS Chimie & Ingénierie Durables.
Le carbaryl est un insecticide largement utilisé qui peut facilement pénétrer dans l’organisme par voie respiratoire et par contact cutané, entraînant de graves risques pour la santé, notamment la cancérogénicité et des anomalies de la reproduction. Par conséquent, il est crucial de détecter les résidus de carbaryl dans les échantillons environnementaux et alimentaires. Cependant, les techniques de détection existantes telles que la spectroscopie Raman améliorée en surface et l’analyse électrochimique prennent du temps et nécessitent un prétraitement complexe, ce qui les rend peu pratiques pour les tests sur le terrain.
Pour résoudre ce problème, les chercheurs de HFIPS ont développé une sonde fluorescente ratiométrique bimode basée sur une combinaison de points quantiques de silicium (Si QD), de nanoparticules d’or (AuNP) et de points quantiques de tellurure de cadmium (CdTe QD). Ce centre de détection était capable d’effectuer une détection quantitative visuelle du carbaryl avec une sensibilité élevée et une rétroaction immédiate. Lors de l’ajout de carbaryl, la dispersion des AuNPs a changé, entraînant un changement de couleur de la solution qui pouvait être observé à l’œil nu.
De plus, l’intensité d’émission de fluorescence des QD Si a augmenté tandis que celle des QD CdTe a diminué en raison de l’effet de transfert d’énergie de résonance de fluorescence (FRET). Le système de détection a montré un double signal de réponse qui a effectué une transition de couleur de fluorescence significative du rouge au bleu sous la lumière UV. La limite de détection (LOD) était aussi basse que 16,3 nM, ce qui était bien en dessous de la norme maximale de résidus.
Les chercheurs ont ensuite conçu une plate-forme de détection intelligente portable utilisant la technologie d’impression 3D et la reconnaissance des couleurs, qui pourrait appliquer avec succès le système de détection pour détecter le carbaryl dans des échantillons réels avec une bonne sélectivité et une capacité anti-interférence.
Cette étude a non seulement fourni une stratégie de détection avancée pour la sensibilité et la détection rapide du carbaryl sur le terrain, mais a également offert de nouvelles informations sur l’analyse quantitative d’autres analytes traces.
Dans l’ensemble, le nouveau système de détection a le potentiel de contribuer de manière significative à la surveillance des contaminants environnementaux et à la sécurité agroalimentaire.
Plus d’information:
Zhong Zhang et al, Détection ultrasensible et sur site des pesticides au carbaryl via des nanocapteurs à double mode utilisant des appareils portables, ACS Chimie & Ingénierie Durables (2023). DOI : 10.1021/acssuschemeng.2c06499