Phát hiện dư lượng thuốc ở nồng độ thấp
Các nhà khoa học Viện Khoa học vật liệu (Viện Hàn lâm khoa học và công nghệ Việt Nam) vừa công bố kết quả nghiên cứu chế tạo các đế SERS có cấu trúc nano bạc dạng lá và hoa trên silic (Si) để phát hiện dư lượng thuốc bảo vệ thực vật ở nồng độ thấp dạng vết.
Chỉ cần nhỏ dung dịch chiết tách từ thực phẩm lên bề mặt đế SERS, để khô rồi cho chạy qua máy quang phổ Raman (tín hiệu tán xạ tăng cường bề mặt), dựa vào các đỉnh Raman và đường chuẩn phân tích đặc trưng riêng của mỗi chất trên phổ tán xạ ghi được, các nhà khoa học có thể nhận biết chất gì có trong thực phẩm với nồng độ bao nhiêu. Thử nghiệm trên lúa, xoài, cam, táo, rau cải, chè... đế SERS dạng lá nano và hoa nano bạc nhận biết được thuốc trừ sâu, diệt côn trùng phổ biến pyridaben ở nồng độ lần lượt là 0.011ppm và 0.014ppm và thuốc diệt cỏ sử dụng rộng rãi tại Việt Nam là paraquat ở nồng độ thấp hơn 0.01ppm. Thời gian để thu được phổ Raman và nhận biết thuốc bảo vệ thực vật chỉ 10 - 15 phút.
Các đế SERS cũng phân tích được những chất độc hại như thuốc nhuộm xanh thực phẩm, diệt nấm trong thủy sản - malachite green, chất trộn vào sữa melamine, chất độc xyanua... ở nồng độ siêu nhỏ. Theo nhóm nghiên cứu, các công ty xuất, nhập khẩu, chi cục kiểm nghiệm chất lượng, chi cục hải quan cửa khẩu có thể sử dụng đế SERS để kiểm tra chất lượng sản phẩm trước khi xuất, nhập khẩu hàng hóa, giúp tiết kiệm thời gian làm thủ tục, giảm tình trạng ùn ứ hàng hóa nhiều ngày, dễ gây hư hỏng nông sản. Sau 2 năm thực hiện, kết quả nghiên cứu của nhóm được Hội đồng Khoa học và công nghệ cấp Viện Hàn lâm khoa học và công nghệ Việt Nam đánh giá nghiệm thu xuất sắc. Kết quả cũng đăng trên các tạp chí quốc tế uy tín như Journal of Electronic Materials, Advanced in Natural Science: Nanoscience and Nanotechnology (ANSN), Internaltional Journal of Nanotechnololy.
Tiến tới phát hiện chất cấm trong chăn nuôi
TS Lương Trúc Quỳnh Ngân, chủ nhiệm đề tài nghiên cứu cho biết, vấn đề lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật trong nông nghiệp tại nước ta hiện nay đang ở mức báo động. Lượng thuốc bảo vệ thực vật sử dụng đang mỗi ngày một tăng, trong đó có một số loại thuốc bảo vệ thực vật cực độc, mặc dù đã bị cấm sử dụng ở Việt Nam, nhưng vẫn còn lưu thông trên thị trường. Tình trạng ngộ độc thực phẩm do sử dụng rau có dư lượng thuốc bảo vệ thực đang là một thực trạng nhức nhối trong xã hội. Vì vậy, việc phát triển một phương pháp để phát hiện nhanh dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trên nông sản, thực phẩm là một vấn đề hết sức cần thiết.
Hiện nay, trên thế giới, phương pháp ghi phổ tán xạ Raman tăng cường bề mặt (SERS) đang nổi lên như là một phương pháp phát hiện nhanh hàm lượng rất nhỏ trong vùng ppm-ppb (thường gọi là vết) của các phân tử hữu cơ và sinh học nói chung và của thuốc bảo vệ thực vật nói riêng. SERS là một kỹ thuật trong đó cường độ của các vạch phổ tán xạ Raman của các phân tử nằm trên hoặc nằm gần các bề mặt kim loại gồ ghề ở cấp độ nano sẽ được tăng cường lên rất nhiều lần.
Để có SERS, trước hết phải có một bề mặt được làm từ kim loại thích hợp và gồ ghề một cách thích hợp (tốt nhất là ở mức độ nano). Bề mặt kim loại gồ ghề nano nói trên thường được gọi là đế SERS (linh kiện cảm biến (sensor) làm tăng cường tín hiệu Raman). Đế SERS đóng vai trò quan trọng nhất trong việc quyết định tín hiệu tán xạ Raman được khuếch đại lên bao nhiêu lần.
TS Lương Trúc Quỳnh Ngân cho biết, thời gian tới, nhóm sẽ nghiên cứu ứng dụng phương pháp SERS trong phát hiện dư lượng chất kháng sinh trong chăn nuôi gia súc và nuôi trồng thủy hải sản.
