Novo método econômico pode detectar baixas concentrações de resíduos farmacêuticos e contaminantes na água
Crédito:Unsplash/CC0 Domínio Público Os resíduos e contaminantes farmacêuticos representam uma preocupação global crescente, particularmente no contexto da água potável e da segurança alimentar. Abordando esta questão crítica, um novo estudo realizado por pesquisadores do Departamento de Química e do Instituto de Nanotecnologia e Materiais Avançados da Universidade Bar-Ilan resultou no desenvolvimento de um detector de base plasmônica altamente sensível, visando especificamente a detecção de resíduos nocivos de piperidina na água.
O trabalho da equipe está publicado na revista Environmental Science:Nano .
A piperidina, uma molécula pequena e potente que serve como alicerce nas indústrias farmacêutica e de aditivos alimentares, representa riscos significativos para a saúde de humanos e animais devido à sua natureza tóxica. A detecção de quantidades minúsculas de piperidina é essencial para garantir a água potável e a segurança alimentar. O substrato plasmônico desenvolvido na Universidade Bar-Ilan, composto por cavidades triangulares fresadas em uma fina película de prata e protegidas por uma camada de dióxido de silício de 5 nanômetros, oferece sensibilidade incomparável à piperidina, detectando baixas concentrações na água.
Mohamed Hamode, Ph.D. estudante do Departamento de Química de Bar-Ilan, em colaboração com o Dr. Elad Segal, desenvolveu o dispositivo do tamanho de uma moeda usando um microscópio de íons focados para fazer furos de tamanho nanométrico em uma superfície metálica. Ao programar o feixe com um programa de computador personalizado, Hamode cria furos de vários formatos.
Esses buracos, menores que o comprimento de onda da luz visível, aumentam o campo elétrico na superfície, levando à concentração de luz em áreas muito pequenas. Esta amplificação permite aumentar significativamente os fenómenos ópticos, permitindo a identificação de uma baixa concentração de moléculas que antes eram indetectáveis com sondas ópticas.
Devido ao seu campo eletromagnético confinado e aprimorado, o substrato plasmônico oferece uma alternativa eficiente a outros substratos atualmente usados em Espectroscopia Raman Aprimorada de Superfície (SERS), abrindo caminhos para o uso de dispositivos Raman portáteis e econômicos que permitem análises mais rápidas e acessíveis. .
"Este estudo representa um avanço significativo no campo do monitoramento ambiental", disse o pesquisador sênior Prof. Adi Salomon, do Departamento de Química e Instituto de Nanotecnologia e Materiais Avançados de Bar-Ilan. "Ao aproveitar superfícies metálicas com padrões nanométricos, demonstramos a detecção de baixas concentrações de piperidina na água usando óptica acessível, oferecendo uma solução promissora para configurações analíticas ambientais."
As conclusões do estudo sublinham o potencial dos detectores baseados em plasmónicos na revolução da monitorização ambiental, particularmente na detecção de resíduos farmacêuticos e contaminantes. Na próxima semana, Mohamed Hamode apresentará a inovação em uma conferência internacional sobre microscopia que acontecerá na Itália.
