Un nuovo sviluppo, sensore a basso costo in grado di rilevare e misurare con precisione la quantità dell'erbicida ampiamente utilizzato e controverso, glifosato, in goccioline di liquido in un test di laboratorio.

Gli ingegneri della Washington State University e della DL ADV-Tech hanno sviluppato il dispositivo sensore, che utilizza tubi di dimensioni nanometriche, e lo hanno testato su campioni di succo d'arancia e bevande a base di riso che hanno corretto con l'erbicida per lo studio. Il sensore del glifosato utilizza una tecnologia simile a quella utilizzata nei test del glucosio in grado di misurare rapidamente i livelli di zucchero nel sangue da una puntura di sangue.

In definitiva, questo è l'obiettivo di questo sensore:testare campioni umani per monitorare l'esposizione al glifosato, ma nello studio pubblicato su Biosensori e Bioelettronica , i ricercatori hanno prima mostrato il potenziale del sensore per testare le bevande.

"Abbiamo iniziato a sviluppare questo sensore per il monitoraggio della salute, ma può anche essere utilizzato per la sicurezza alimentare e il monitoraggio ambientale, " ha detto Yuehe Lin, professore nella Scuola di Ingegneria Meccanica e dei Materiali della WSU e autore corrispondente dello studio. "L'abbiamo progettato per essere portatile e abbiamo utilizzato la stampa 3D per renderlo piccolo e compatto, in modo che possa essere utilizzato ovunque, in laboratorio o sul campo."

Prima di questo nuovo sviluppo, i metodi per rilevare e misurare gli erbicidi come il glifosato spesso si basavano su una meticolosa preparazione dei campioni e su costose apparecchiature scientifiche come gli spettrometri di massa. Altri metodi prevedono l'uso di anticorpi biologici per attirare e legare le molecole di erbicida, che è anche costoso con materiali che devono essere conservati con cura per prevenire il degrado dei componenti naturali.

Il sensore sviluppato dal team di ricerca utilizza nanotubi polimerici elettricamente conduttivi a cui sono impresse cavità delle dimensioni di una molecola che possono legare molecole di glifosato, imitando essenzialmente gli anticorpi biologici. Questi nanotubi vengono quindi rivestiti su un dispositivo sensore stampato in 3D che utilizza una corrente elettrica per quantificare la concentrazione di glifosato. Poiché utilizza un anticorpo artificiale invece di uno biologico, il sensore non ha bisogno di una memoria speciale, e i materiali di rilevamento sono relativamente economici.

I ricercatori hanno testato il sensore su campioni di succo d'arancia e bevande a base di riso a cui hanno aggiunto livelli noti di glifosato. Hanno scoperto che il sensore aveva la capacità di rilevare l'erbicida con elevata sensibilità e specificità.

"Per il prossimo passo, vogliamo utilizzare il sensore per rilevare il glifosato in alcuni campioni umani come sangue, saliva o urina, " disse Shichao Ding, un dottorando WSU nel laboratorio di Lin e primo autore della carta. "Continueremo anche a sviluppare alcuni nuovi nanomateriali per migliorare le sue prestazioni di rilevamento".

Il glifosato è stato approvato per l'uso da molte agenzie di regolamentazione, tra cui la U.S. Environmental Protection Agency, che ha rilasciato una dichiarazione nel 2020 che è sicuro per l'uso ai livelli raccomandati. Ancora, alcuni gruppi e studi hanno sollevato preoccupazioni sui rischi per la salute e per l'ambiente del glifosato, e l'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro dell'Organizzazione mondiale della sanità lo ha classificato come "probabilmente cancerogeno per l'uomo".