Пестициды и гербициды играют ключевую роль в обеспечении продовольствия, но они также могут представлять опасность для здоровья, если попадают в пищу. Чтобы защитить людей, важно иметь чувствительные методы анализа, способные обнаружить даже минимальные остатки этих веществ. Учёные из ACS' Nano Letters разработали новый метод визуализации, который помогает выявлять следы пестицидов на продуктах. Применив его к фруктам, они обнаружили, что текущие методы проверки безопасности пищевых продуктов могут быть недостаточно эффективными.

Один из таких методов, поверхностно-усиленная Рамановская спектроскопия (SERS), становится всё более популярным для обнаружения химикатов на продуктах. SERS использует металлические наночастицы, которые усиливают сигналы, создаваемые молекулами под воздействием рамановского лазера.

Эти усиленные сигналы имеют уникальные молекулярные "отпечатки", которые помогают идентифицировать даже малые концентрации химических веществ. Чтобы сделать SERS ещё более чувствительным к пестицидам, исследовательская команда под руководством Дундонга Йе, Кэ Чжэна и Шаобо Ханя разработала специальную металлическую мембрану, которую можно накладывать на продукты. Они стремились создать материал, который был бы гибким и универсальным для различных применений.

Исследователи начали с целлюлозного гидрогеля, который они растянули, чтобы создать наномасштабные морщины на его поверхности. Затем они покрыли эти морщины наночастицами серебра, используя раствор нитрата серебра. Итоговая мембрана оказалась очень гибкой и практически прозрачной, что важно для получения чётких сигналов SERS.

В ходе тестирования этой мембраны на продуктах питания исследователи опрыскали яблоки пестицидами тирамом и карбендазимом, высушили их и затем вымыли, чтобы имитировать стандартные практики. Когда они накладывали мембрану на яблоки, SERS успешно обнаружил пестициды, даже при их низкой концентрации. Команда также смогла различить сигнатуры обоих пестицидов на одном яблоке и выявить загрязнение не только на поверхности, но и в кожуре и внешнем слое мякоти.

Эти результаты показывают, что простое мытьё фруктов может не всегда быть достаточным для удаления пестицидов, и что очистка кожуры и внешнего слоя мякоти может быть необходима для полной безопасности. Этот метод также оказался эффективным для обнаружения пестицидов на других продуктах, таких как огурцы, креветки, чили и рис.