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    Las algas fosilizadas prometen mejorar las pruebas de seguridad alimentaria

    Crédito:Universidad Estatal de Oregon

    Los investigadores han utilizado los restos fosilizados de algas para dar un paso clave hacia la detección más sensible de contaminantes dañinos en los alimentos.

    Los hallazgos son importantes porque las estadísticas de enfermedades transmitidas por alimentos muestran un panorama desolador:cada año, 48 millones de personas se enferman por alimentos contaminados, 128, 000 terminan en el hospital, y 3, 000 mueren, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades.

    El trabajo de Alan Wang de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Estatal de Oregon y colaboradores en China involucró diatomita, que se deriva de paredes celulares fosilizadas de diatomeas, y nanopartículas de oro.

    Diatomeas cuyas especies suman más de 200, 000, tienen un gran potencial para la biodetección, con sus intrincadas paredes celulares, conocido como frústulas, ofreciendo aplicaciones de nanotecnología prometedoras.

    Diatomita, Wang señala, "se compone esencialmente de biosílice hidratada con nanoporos periódicos y posee características de cristal fotónico".

    Esas características permiten que la nanoestructura altere el movimiento de la luz:piense en la iridiscencia de los ópalos, gemas con las que se han comparado frústulas de diatomeas.

    "En esta investigación, las características del cristal fotónico mejoran la intensidad del campo óptico, lo que significa una detección con mayor sensibilidad, "dijo Wang, profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática.

    Los investigadores utilizaron diatomita como matriz de una placa de cromatografía de capa fina y también como sustrato para la dispersión Raman mejorada en la superficie.

    Cromatografía de capa fina, o TLC, es de larga data, tecnología simple ampliamente utilizada en la separación de moléculas pequeñas, y espectroscopía Raman mejorada en superficie, conocido como SERS, es una plataforma de detección de agentes químicos y biológicos.

    "En tándem, SERS y TLC pueden crear un método poderoso para la identificación in situ de contaminantes que es simple y rápido y no requiere un preprocesamiento complicado de la muestra. "Dijo Wang.

    Wang e investigadores de dos universidades en China, la Universidad Liaoning Shihua y la Universidad de Ciencia y Tecnología de Shandong, construyeron un dispositivo de cristal fotónico de "laboratorio en un chip" que monitoreó con éxito la histamina en el salmón y el atún.

    "La histamina proviene de la descomposición de la carne, "Dijo Wang." No tiene olor ni sabor y el consumo da como resultado síntomas como dolores de cabeza y sarpullido en la piel. El pescado fresco suele contener cantidades insignificantes de histamina, pero algunos pescados como el atún y las sardinas son particularmente susceptibles de producirlo si no se almacenan adecuadamente antes de su consumo ".

    No solo es imposible que las personas sepan si están consumiendo histamina, históricamente también ha sido difícil detectarlo científicamente.

    "En solución es muy fácil, pero enterrado en la comida es muy difícil simplemente por todas las interferencias de fondo que resultan de los componentes complicados de la carne, ", dijo." Proteínas, grasas carbohidratos todos oscurecen la señal de la histamina cuando intentas detectarla ".

    Pero las propiedades del cristal fotónico de la diatomita actúan como un innovador, potente amplificador para detección óptica.

    "Las nanopartículas de oro y la capa de diatomita suministran casi 10 veces la intensidad de la señal SERS en comparación con una placa de cromatografía de gel de sílice común, ", Dijo Wang." Hicimos un dispositivo simple y económico para aislar e identificar contaminantes. Este dispositivo en chip se puede aplicar como un biosensor económico y robusto para monitorear una variedad de ingredientes dañinos en muestras de alimentos ".


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