SUSU-wetenschappers, met hun collega's uit België en Egypte, hebben een sensor voor omgevingsmonitoring ontwikkeld en getest. Het apparaat onthult insecticiden in water. De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten .

Ophoping van insecticiden in het milieu

Insecticiden zijn belangrijk voor de landbouw. Dit zijn giftige stoffen die langdurig in water en bodem ontbinden en een negatief effect hebben op dieren, vogels en mensen wanneer ze zich in grote hoeveelheden ophopen. Neonicotinoïden domineren de markt vanwege hun selectieve toxiciteit. De meest populaire van deze stoffen is imidacloprid.

In bijna twee decennia, de aanwezigheid van imidacloprid in het milieu is toegenomen, en het toezicht daarop is bijzonder relevant geworden. Huidige methoden zoals chromatografie zijn effectief. Echter, ze vereisen een langdurige voorbereiding van monsters, een grote hoeveelheid oplosmiddel en dure apparatuur.

Onderzoekers van de South Ural State University, samen met hun buitenlandse collega's, voorgesteld om hiervoor de elektrochemische methode te gebruiken. Zij waren de eersten die een capacitieve sensor introduceerden op basis van moleculaire ingeprinte polymeren die imidocloprid in water kunnen detecteren.

"Capacitieve sensoren behoren tot de categorie impedametrische sensoren. Voor zover wij weten, dit is de eerste moleculair ingeprente, capacitieve sensor op basis van polymeren voor detectie van imidocloprid in water. Bovendien, een tweestapsbenadering met een regeneratiestap tussen elke analyse werd eerst geïntroduceerd om intermodulatievervormingen te bepalen. Dit voegde de mogelijkheid toe om elke elektrode 32 keer achter elkaar te gebruiken, " zei Natalia Beloglazova, senior onderzoeker bij het Nanotechnology Research and Education Center.

De sensor is ontwikkeld bij SUSU, en hun collega's van de Universiteit Gent, België (Center of Excellence in Mycotoxicology and Public Health, Faculteit Farmaceutische Wetenschappen) nam ook deel aan de ontwikkeling ervan.

Moleculair ingeprinte polymeren werden gesynthetiseerd en vervolgens geïmmobiliseerd op een elektrode-oppervlak. De procedure in twee stappen voorkwam schade aan de elektroden en zorgde ervoor dat er geen templatemoleculen in de resulterende deeltjes aanwezig waren. In aanvulling, niet-bedrukte polymeren werden geproduceerd.

"De bindingseigenschappen van de gesynthetiseerde moleculair ingeprinte en niet-geprinte polymeren werden getest met behulp van oplossingschromatografie van tandemmassaspectrometrie. De voorgestelde sensor vertoonde een lineair bereik van 5-100 µM met een detectielimiet van 4,61 µM, ' zei Natalia Beloglazova.

De sensor met een detectie-element is ontwikkeld op basis van een andere sensor die door een internationaal team is voorgesteld om te testen. Er is getest met watermonsters uit de Nijl in Egypte. Daarom, onderzoeksassistentie werd ook verleend door het personeel van het Laboratorium voor Referentiematerialen, Nationaal Instituut voor Standaarden (NIS), Gizeh, Egypte, en Beni-Suef Universiteit, Beni Suef, Egypte.