В компании Hewlett-Packard создан новый сенсор для переносных рамановских спектрометров, разрешающий облегчить процедуру контроля качества молочных продуктов и тем самым предохранить детей и взрослых от смертельных токсинов, каковые нет-нет да и видятся в китайском сырье.

Смотрите кроме этого: Негатив окажет помощь распознать отпечатки на бумаге

Частенько бумажные поверхности и покинутые на них следы играются важную роль в расследовании правонарушений. Вот лишь отпечатки на бумаге практически в любое время весьма нечёткие, и «прочесть» из них получается чуть половину.

Это произошло в 2008 году. Пресса с кошмаром информировала об отравлении 300 000 китайских новорождённых детской формулой, в состав которой было намерено добавлено токсичное вещество меламин. Шесть из них скончались.

Ларчик раскрывался легко: в тестах на пищевую сокровище меламин выдаёт себя за протеин, на добавлении которого возможно сэкономить. В следствии во всех цивилизованных государствах была введена необходимая процедура контроля любых молочных продуктов (особенно китайского происхождения) на содержание меламина. Но используемая сейчас разработка достаточно сложна и дорога.

Решением проблемы, согласно точки зрения многих учёных, имело возможность бы стать портативное устройство, применяющее эффект поверхностного усиления комбинационного (либо рамановского) рассеяния (SERS), что разрешило бы существенно стремительнее, несложнее, а основное, практически безвозмездно выявлять страшный токсин.

Новый SERS-усилитель: при высыхании золотые наконечники сближаются, зажимая в исследуемые молекулы. (Иллюстрация ACS.)

К примеру, для обнаружения меламина в составе молочных продуктов американское Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств (FDA) применяет на данный момент весов-спектрометрию, которая требует дорогостоящего оборудования, сложной процедуры пробоподготовки, и обученного оператора. Ну а сотрудники Исследовательской лаборатории компании Hewlett-Packard (США) обратились к спектроскопии комбинационного рассеяния как самому несложному и недорогому способу, использование которого вероятно кроме того в поле.

Многие органические молекулы, и меланин не исключение, генерируют характеристический рамановский сигнал при облучении светом с определённой длиной волны. К слову, на рынке имеется пара коммерчески успешных реализаций переносных аккумуляторная спектрометров, но им не достаточно чувствительности.

Эксперты НР сразу же сфокусировались на применении результата поверхностного усиления комбинационного рассеяния (SERS), что разрешает детектировать молекулы, присутствующие кроме того в низких концентрациях. Для наблюдения результата резкого усиления сигнала обычный SERS-опыт требует помещения изучаемых молекул между наноструктурными железными элементами (к примеру, нанесением их на поверхность близко расположенных наночастиц золота; подробнее о механизме усиления см. тут). Так, задача сводится к созданию подходящего усилителя, что обеспечит мощность сигнала и простоту работы.

Отысканное в НР ответ весьма элегантно. Пять полимерных нанопальцев, вершины которых украшены золотыми наконечниками, образуют кольцо диаметром 500 нм. Эти «пальцы» способны мало изгибаться по направлению к центру образуемой ими мнимой окружности, планируя в «горку».

В то время, когда это происходит, перед нами предстаёт обычный SERS-усилитель (постоянно используется комплект близко расположенных единичных усилителей).

Собственное устройство учёные протестировали посредством образцов детской и молока формулы, к каким были добавлены разные концентрации меламина. Сначала, применяя несложный диализ, из образцов удаляли громадные молекулы (прежде всего протеины). После этого пара капель каждого из образцов наносили на маленькие чипы (5?5 мм), усеянные нанопальчиковыми группами. Затем образцы высушивались.

В ходе сушки возрастало поверхностное натяжение, которое заставляло золотые наконечники сближаться, образуя комплекты готовых к применению SERS-усилителей с зажатыми в молекулами. Сейчас для анализа подойдёт любой рамановский спектрометр, кроме того собранный «на коленке». Интенсивность замечаемого характеристического сигнала меламина пропорциональна его концентрации в примере (не смотря на то, что это практически ненужная информация: любое детектируемое содержание токсина делает товар негодным к потреблению).

Как выяснилось, предел обнаружения нового способа при детской формулы находится на уровне 100 частей на миллиард, что намного лучше принятых сейчас норм (1 часть на миллион, но возможно не сомневаться, что с внедрением более чувствительного способа эту цифру исправят).

Все подробности представленыв издании Analytical Chemistry.

Подготовлено по данным Chemical Engineering News.

Создатель: Роман Иванов

Случайная статья:

• Как улучшить качество фотографии?
• Продемонстрированы гибкие термоэлектрические материалы на пластиковой основе

Как с утра выводить токсины из организма?

Похожие статьи:

• Nikon 1 aw1: первая в мире защищённая фотокамера со сменной оптикой

  Новинка может функционировать под водой на глубине до 15 метров и при температуре до минус 10 градусов Цельсия. А ещё ей не страшны падения с…

• Как защитить свой iphone от взлома?

  Ваш телефон может попасть в руки преступников, каковые захотят заблокировать Ваше устройство и потребовать за его разблокировку вознаграждение. В случае…

• Как узнать, почему плачет младенец: анализируем вместе с «why cry»

  Детский плач — «объект», что сложно изучить по той несложной причине, что ребенок до года не имеет возможности растолковать словами, о чем он поплакал…