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(noticias nanowerk) Los residuos y contaminantes farmacéuticos son un problema creciente en todo el mundo, especialmente en relación con el agua potable y la seguridad alimentaria. Para abordar esta cuestión crítica, un nuevo estudio realizado por investigadores del Departamento de Química y el Instituto de Nanotecnología y Materiales Avanzados de la Universidad Bar-Ilan ha llevado al desarrollo de un detector plasmónico altamente sensible destinado específicamente a detectar residuos dañinos de piperidina en el agua.
La piperidina, una molécula pequeña y potente que sirve como componente básico en las industrias farmacéutica y de aditivos alimentarios, plantea importantes riesgos para la salud de humanos y animales debido a su naturaleza tóxica. Detectar incluso las cantidades más pequeñas de piperidina es crucial para garantizar la seguridad del agua potable y de los alimentos. El sustrato plasmónico, desarrollado en la Universidad Bar-Ilan, consta de cavidades triangulares fresadas en una fina película de plata y protegidas por una capa de dióxido de silicio de 5 nanómetros. Ofrece una sensibilidad sin precedentes a la piperidina y detecta bajas concentraciones en agua.
Mohamed Hamode, estudiante de doctorado en la Facultad de Química de Bar-Ilan, desarrolló en colaboración con el Dr. Elad Segal desarrolló el dispositivo del tamaño de una moneda de diez centavos utilizando un microscopio de iones enfocado para perforar agujeros del tamaño de nanómetros en una superficie metálica. Al programar la viga con un programa informático especialmente diseñado, Hamode crea agujeros de varias formas. Estos agujeros, que son más pequeños que la longitud de onda de la luz visible, aumentan el campo eléctrico en la superficie y dan como resultado una luz concentrada en áreas muy pequeñas. Esta amplificación permite potenciar significativamente los fenómenos ópticos, permitiendo la identificación de pequeñas concentraciones de moléculas que antes eran indetectables con sondas ópticas.
Debido a su campo electromagnético limitado y mejorado, el sustrato plasmónico ofrece una alternativa eficiente a otros sustratos utilizados actualmente en espectroscopía Raman de superficie mejorada (SERS), abriendo posibilidades para el uso de dispositivos Raman portátiles y de bajo costo que brindan más rapidez y mayor rendimiento. rentable Permitir el análisis.
«Este estudio representa un avance significativo en el campo de la monitorización ambiental», afirmó el investigador principal, el profesor Adi Salomon, del Departamento de Química y del Instituto de Nanotecnología y Materiales Avanzados de Bar-Ilan. «Al utilizar superficies metálicas nanoestructuradas, hemos demostrado la detección de bajas concentraciones de piperidina en agua utilizando ópticas asequibles, lo que proporciona una solución prometedora para configuraciones analíticas ambientales».
Los resultados del estudio, publicados en la revista Ciencias ambientales: nano (“Sensor Raman basado en plasmónicos para la detección ultrasensible de residuos farmacéuticos”) destacan el potencial de los detectores plasmónicos para revolucionar la monitorización ambiental, particularmente en la detección de contaminantes y residuos farmacéuticos.
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