La técnica, descrita como prueba de concepto (demuestra que es viable) en un artículo de la revista Advanced Science y desarrollada por científicos del Karolinska Institutet, de Suecia, usa nanopartículas de plata para aumentar la señal de las sustancias químicas.
«Hasta la mitad de las frutas que se venden en la UE contienen residuos de pesticidas que, en grandes cantidades, provocan problemas en la salud humana«, asegura Georgios Sotiriou, investigador principal del Departamento de Microbiología, Tumores y Biología Celular del Karolinska Institutet, y autor correspondiente del estudio.
«Sin embargo, las técnicas actuales para detectar pesticidas en productos individuales antes de su consumo se ven limitadas en la práctica por el elevado coste y la engorrosa fabricación de sus sensores. Para superarlo, hemos desarrollado unos nanosensores baratos y reproducibles que podrían emplearse para controlar las trazas de pesticidas de la fruta en la propia tienda«.
Los nuevos nanosensores emplean un descubrimiento de los años 70 conocido como dispersión Raman mejorada en superficie, o SERS, una potente técnica de detección que puede aumentar las señales de diagnóstico de las biomoléculas en las superficies metálicas en más de un millón de veces.
La tecnología se ha usado en muchos campos de investigación, como el análisis químico y medioambiental, y para detectar biomarcadores de enfermedades, entre otras.
Sin embargo, los elevados costes de producción y la limitada reproducibilidad entre lotes han dificultado hasta ahora su uso generalizado en el diagnóstico de la seguridad alimentaria.
En este estudio, el equipo ha creado un nanosensor SERS mediante el uso de la pulverización de llama -una técnica muy usada para depositar recubrimientos metálicos- para colocar pequeñas nanopartículas de plata sobre un vidrio.
Después, los investigadores ajustaron la distancia entre las nanopartículas de plata para aumentar su sensibilidad.
Según los investigadores, los sensores detectaron de forma fiable y uniforme las señales moleculares y su rendimiento se mantuvo intacto cuando se volvieron a probar después de 2,5 meses, lo que subraya su potencial de vida útil y su viabilidad para la producción a gran escala.
Para probar la aplicación práctica de los sensores, los investigadores colocaron en una manzana pequeñas cantidades de paratión-etilo, un insecticida agrícola tóxico que está prohibido o restringido en la mayoría de los países.
Posteriormente se recogieron los residuos con un bastoncillo de algodón que se sumergió en una solución para disolver las moléculas del pesticida. La solución se dejó caer sobre el sensor, y confirmó la presencia de pesticidas.
«Nuestros sensores pueden detectar residuos de plaguicidas en la superficie de las manzanas en solo cinco minutos sin destruir la fruta«, afirma Haipeng Li, investigador en el Karolinska y primer autor del estudio.
«Aunque tienen que ser validados en estudios más amplios, ofrecemos una prueba de concepto de aplicación práctica para las pruebas de seguridad alimentaria a escala antes del consumo», concluye.
