science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Onderzoekers ontwikkelen nieuwe methode om melamine in melk te detecteren

Visuele kleur- en troebelheidsveranderingen van gouden nanodeeltjes waren het gevolg van verschillende concentraties melamine (afnemend van links naar rechts). Krediet:Fang Wei en Na LI

University of Miami assistent-professor aan het College of Engineering, Na Li en haar medewerkers hebben een snelle, economische en gemakkelijke methode om melamine in melk te detecteren. Melamine is de stof die in respectievelijk 2007 en 2008 werd aangetroffen in besmet voedsel voor huisdieren en in bedorven zuivelproducten uit China. De geregen zuivelproducten waren verantwoordelijk voor het misselijk maken van duizenden mensen, vooral kinderen. De situatie veroorzaakte terugroepacties van Chinese zuivelproducten over de hele wereld.

Het monitoren van met melamine besmette producten blijft een wereldwijde zorg. Melamine is een industriële stof die veel wordt gebruikt in kunststoffen en meststoffen. Omdat melamine veel stikstof bevat, wanneer het aan voedingsmiddelen wordt toegevoegd, kan het ervoor zorgen dat de producten tijdens standaardtesten een hogere eiwitwaarde hebben. Echter, wanneer ingenomen, de chemische stof kan ernstige gezondheidsproblemen en in sommige gevallen de dood veroorzaken.

De nieuwe methode wordt beschreven in de studie getiteld "Rapid Detection of Melamine in Whole Milk Mediated by Unmodified Gold Nanoparticles, " deze week online gepubliceerd door het tijdschrift Technische Natuurkunde Brieven .

Deze studie ontwikkelt een gemakkelijke en nauwkeurige benadering voor de detectie van melamine met behulp van gouden nanodeeltjes en een dubbele kleur- en neerslagtest. De volledige detectiemethode is in minder dan 15 minuten voltooid.

"De huidige methoden van melaminedetectie in melk zijn kostbaar en tijdrovend, " zegt Na Li, universitair docent bij de afdeling Werktuigbouwkunde en Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek, aan de Universiteit van Miami en senior corresponderende auteur van deze studie. "Ons werk is een belangrijke stap in de richting van de snelle detectie van melamine, die een kritiek mondiaal probleem aanpakt."

De eerste stap van de onderzoekers is het scheiden van de op caseïne gebaseerde melkcomponent, die de melaminedetectie kunnen verstoren. Volgende, ze voegen gouden nanodeeltjes toe aan de oplossing. De interactie tussen de gouden nanodeeltjes en melamine veroorzaakt een dramatische kleurverandering die wijst op de aanwezigheid van melamine. Wanneer melamine aanwezig is, de kleur van de oplossing verandert binnen enkele seconden van rood naar blauw en kan zowel door visuele inspectie als spectrofotometrie worden gemeten. cyanuurzuur, die een specifieke reactie heeft met melamine, wordt achtereenvolgens geïntroduceerd om de specificiteit te verhogen. Als melamine aanwezig is, er wordt een neerslag gevormd, die ook zowel visueel als door spectrofotometrie kan worden beoordeeld.

"Deze methode biedt een unieke kans om de zeer gevoelige detectie-eigenschappen van nanodeeltjes te gebruiken om te voorkomen dat mensen schade oplopen door inname van melamine, " zegt Dean Ho, universitair docent bij de vakgroepen Biomedische en Werktuigbouwkunde, en bij het Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center aan de Northwestern University en co-corresponderende auteur van deze studie "Het is belangrijk om nanodeeltjes te gebruiken die met een hoge opbrengst kunnen worden vervaardigd, wat het mogelijk maakt om een ​​methode te hebben die breed inzetbaar is."

In de toekomst, de onderzoekers hopen een commerciële eenvoudige kit te ontwikkelen die door de leek kan worden gebruikt, thuis of in het veld, om melamineverontreinigingen in voedsel op te sporen.

"Onze methode biedt niet alleen een alternatieve methode voor de huidige laboratoriumgebaseerde detectie, maar ook een manier voor vroege screening van melk, vooral voor veldwerk en voor ontwikkelingslanden, " zegt Fang Wei, stafonderzoeker bij de afdeling Werktuigbouwkunde en Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek, aan de Universiteit van Californië, Los Angeles en eerste auteur van deze studie.