Investigadores del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Estatal de Iowa (ISU), dirigido por el Dr. Jonathan Claussen, han desarrollado un sensor mejorado con grafeno que puede detectar organofosfatos en niveles 40 veces más pequeños que las recomendaciones de la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de los Estados Unidos. Los organofosforados son ciertas clases de insecticidas utilizados en cultivos en todo el mundo para matar insectos.

Claussen y su equipo han desarrollado la litografía sin inyección de tinta impregnada de sal (SIIML), que utiliza una impresora de inyección de tinta para crear circuitos de grafeno de bajo costo con alta conductividad eléctrica. Añaden sales a la tinta, que luego se lava para dejar surcos o cráteres microscópicos en la superficie. Esta superficie de grafeno impresa texturizada es capaz de unirse con enzimas de detección de pesticidas para aumentar la sensibilidad durante la biodetección de pesticidas.

Estos sensores pueden detectar contaminantes tan pequeños como 0.6 nanómetros (nM) de longitud, muy por debajo del estándar EPA de 24 nM y el estándar de Canadá de 170 nM.

Esta tecnología se puede adaptar para su uso en el campo para detectar una amplia gama de muestras, incluidos los patógenos en los alimentos y los fertilizantes en el suelo y el agua. La tecnología es tan económica, dijo Claussen, que los sensores podrían usarse en todo el campo de una granja para monitorear pesticidas y fertilizantes para que los agricultores puedan limitar su uso y aplicar solo lo que realmente se necesita.

Además de mejorar el ecosistema ambiental, Claussen dijo que SIIML podría mejorar la seguridad alimentaria, de la granja a la mesa.

Los sensores podrían diseñarse para detectar patógenos en las instalaciones de procesamiento de alimentos para evitar la contaminación de los alimentos“, dijo. “Los sensores también podrían usarse para monitorear enfermedades del ganado, por ejemplo, antes de que los síntomas físicos estén presentes. Esta técnica realmente podría cambiar las reglas del juego para una variedad de aplicaciones de detección en el campo que requieren biosensores de bajo costo pero altamente sensibles“.

El Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura del USDA está apoyando esta investigación a través de un par de subvenciones de la Iniciativa de Investigación Agrícola y Alimentaria por un total de $ 573,000.

Via: https://www.usda.gov/media/blog/2019/11/15/new-nanosensor-detects-microscopic-contaminants-water