een nieuwe, op papier gebaseerde sensor, ontwikkeld door chemici van de Universiteit van Alberta, kan twee krachtige zenuwgifstoffen detecteren die naar verluidt zijn gebruikt in chemische oorlogsvoering.

De sensor gebruikt op silicium gebaseerde kwantumdots om paraoxon en parathion te detecteren, twee krachtige gifstoffen die de papieren sensoren geel of groen kleuren, afhankelijk van de aanwezige hoeveelheid gif.

De studie toont ook aan dat een commerciële smartphone-applicatie kan worden gebruikt om de hoeveelheid toxines in een monster nauwkeurig te schatten, die een eenvoudiger, snellere manier om ze te detecteren dan de huidige methoden die dure instrumenten en goed opgeleide technici vereisen.

"Paraoxon en parathion zijn zenuwgassen die zijn gebruikt als pesticiden, " verklaarde U van A-chemicus Jonathan Veinot, die co-auteur was van de studie met Ph.D. student Christopher Robidillo.

"Nauwkeurige detectie is belangrijk omdat deze stoffen krachtig zijn - ze kunnen binnen enkele minuten doden, afhankelijk van blootstelling en behandeling."

Sinds parathion werd ontwikkeld in 1947, de meeste landen over de hele wereld, waaronder Canada en de Verenigde Staten, zijn gestopt met het gebruik ervan als pesticide, zei Robidillo, verwijzend naar onderzoek waaruit blijkt dat het ook in verband is gebracht met kanker en geboorteafwijkingen.

Paraoxon, een soortgelijke verbinding die ontstaat wanneer parathion wordt afgebroken door enzymen in het lichaam, wordt als 50 keer giftiger beschouwd. Men denkt dat het in de jaren zeventig is gebruikt in chemische oorlogsvoering in wat nu Zimbabwe is. en later door het apartheidsregime in Zuid-Afrika als onderdeel van zijn chemische wapenprogramma.

Om de sensoren te bouwen, het onderzoeksteam combineerde een groen fluorescerend eiwit met op silicium gebaseerde kwantumstippen die rood licht uitstralen. Bij blootstelling aan paraoxon of parathion, het mengsel straalt geen rood licht meer uit, waardoor de sensor verschillende tinten geel of groen kleurt onder tl-licht.

"De sensoren kunnen worden gebruikt om omgevingsmonsters te testen en de aanwezigheid van zenuwgassen te detecteren, " voegde Robidillo eraan toe. "Met behulp van een smartphone-applicatie, het is mogelijk om de aanwezige hoeveelheid zenuwgas te schatten; dit is betrouwbaarder dan een eenvoudige visuele evaluatie."

Veinot zei dat de resultaten suggereren dat vergelijkbare sensoren ook kunnen worden aangepast om op andere toxines te testen.

"Het is een platform waarop we voortbouwen en dat uiteindelijk kan worden gebruikt om meerdere stoffen tegelijk te detecteren."

De studie, Ratiometrische detectie van zenuwagentia door complementaire eigenschappen van op silicium gebaseerde kwantumstippen en groen fluorescerend eiwit te koppelen, " werd gepubliceerd in ACS Toegepaste Materialen &Interfaces .