همزمان با هفته دولت صورت گرفت؛ رونمایی از نانوکیت‌های تشخیص آلودگی های نیترات و نیتریت و آمونیاک

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، طی مراسمی که صبح امروز همزمان با هفته دولت و با حضور دکتر سید مجتبی خیام نکوئی، معاون وزیر جهاد کشاورزی و رئیس سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی و جمعی از مدیران وزارت جهاد کشاورزی در پژوهشگاه بیوتکنولوژی برگزار شد، از کیت پیشرفته تشخیص آلودگی های نیترات و نیتریت محصولات کشاورزی و کیت تشخیص بصری، سریع و ارزان آمونیاک حوضچه‌های پرورش ماهی رونمایی شد.

دکتر فروغ قاسمی، عضو هیات علمی بخش تحقیقات نانوتکنولوژی پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی و مخترع این کیت‌های پیشرفته تشخیص آلودگی های نیترات و نیتریت محصولات کشاورزی گفت: نیتریت که در واکنش با اسیدهای آمینه به ترکیبات سمی و سرطان‌زای نیتروزآمین تبدیل می‌شود، علی‌رغم مفید بودن در سطوح کم در غلظت های بالا، اثرات بسیار نامطلوبی بر محیط زیست، سلامت انسان و دیگر موجودات زنده دارد.

وی ادامه داد: نیتریت به عنوان عامل بیماری متهموگلوبینمیا در اطفال شناخته شده و دریافت غلظت بالای نیتریت و نیترات در دوران بارداری احتمال بروز نقص عضو در نوزادان را افزایش می‌دهد. غلظت بالای نیتریت و نیترات در دام‌ها باعث سقط جنین، کاهش تولید شیر و مرگ دام و در منابع آبی منجر به پدیده یوتریفیکاسیون و در پی آن مرگ آبزیان می‌شود و از این رو، کنترل دقیق، سریع و در محل نیتریت جهت نظارت بر سلامت تولیدات کشاورزی و مواد غذایی بسیار مهم است.

وی با بیان این که نیتریت از نظر شیمیایی ناپایدار بوده و لذا باید از روشی استفاده کرد که امکان تشخیص سریع و در محل آن را فراهم کند، گفت: روش‌های آزمایشگاهی با وجود حساسیت بالا به دلیل گران بودن، زمانبر بودن و نیاز به اپراتور آموزش دیده، چندان رضایت بخش نیستند. از طرف دیگر، حسگرهای موجود بر اساس تغییر در شدت یک رنگ است.

عضو هیات علمی پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی با بیان این که روش‌های رنگ‌سنجی مبتنی بر نانوذرات پلاسمونیک به ویژه نانومیله‌های طلا به دلیل ویژگی های مطلوب شیمیایی و نوری نسبت به روش های دیگر برتری دارند، خاطرنشان کرد: حسگر طراحی شده در این اختراع بر اساس برهمکنش نانوحسگر پلاسمونی و نیتریت عمل می‌کند که به صورت تغییر رنگ و طیف، تشخیص کیفی و کمی یون نیتریت را میسر می‌کند. در این اختراع از نانوذرات طلا با ساختار میله‌ ای شکل به عنوان عنصر شناساگر و از اکسیداسیون نانوذرات به عنوان مکانیسم سنجش استفاده شده است.

وی اندازه‌گیری نیتریت در دمای اتاق، تشخیص چشمی نیتریت جهت کاربردهای در محل، غیرتجمعی بودن حسگر و عدم نیاز به برچسب‌گذاری نانوذرات، کاربری آسان و بدون نیاز به دستگاه‌های پیشرفته، عدم استفاده از واکنشگرهای سمی و قابلیت تشخیص رنگ‌سنجی نیترات بعد از احیا به نیتریت را از جمله مزایای فناوری ارائه شده عنوان کرد.

به گفته قاسمی، تشخیص کیفی بر اساس مشاهده گستره وسیعی از رنگ‌ها شامل قهوه ای، سبز، آبی، بنفش، صورتی و آبی است؛ بنابراین این امکان وجود دارد که با چشم غیرمسلح و در محل از مقادیر نیتریت در نمونه های حقیقی مطلع شویم. تشخیص کمی نیز بر اساس طیف های اسپکتروفتومتری و با استفاده از منحنی کالیبراسیون است.

وی با بیان این که کارایی عملی حسگر توسعه یافته در تعیین نیتریت و نیترات در نمونه های آب، عصاره خاک و محصولات غذایی تأیید و کیت ساخته شده بر این اساس به عنوان اختراع ثبت شده است، تصریح کرد: روش جدید پیشنهادی به عنوان یک روش مناسب و قابل رقابت با سایر روش های اندازه گیری نیتریت – نیترات معرفی شده است.

عضو هیات علمی پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی همچنین در توضیح دستاورد دیگرش که کیت رنگ سنجی بر پایه نانوذرات پلاسمونی با قابلیت تشخیص بصری، سریع و ارزان آمونیاک محلول در آب است و کمک موثری به کاهش هزینه و افزایش تولید مزارع پرورش ماهیان خاویاری و قزل آلا می‌کند گفت: آمونیاک محلول در آب یکی از عمده پارامترهای بحرانی در مدیریت حوضچه های پرورش متراکم و فوق متراکم ماهیان خاویاری است که با وجود توسعه سیستم های مداربسته، متراکم و فوق متراکم پرورش ماهیان خاویاری و البته ماهی قزل آلای رنگین کمان در استان های مختلف کشور، پرورش دهندگان ماهی تمایل چندانی به پایش این پارامتر مهم ندارند چون هر تست اندازه گیری آمونیاک از هر نمونه آب حدود ۷۰ هزار تومان هزینه در پی دارد.

وی با بیان این که علت بالا بودن هزینه تست آمونیاک، استفاده از کیت‌های مبتنی بر آنزیم است که هم هزینه کیت را بالا برده و هم شرایط نگهداری کیت را محدود می‌کند، خاطرنشان کرد: روش های موجود اندازه گیری آمونیاک، پیچیده و مستلزم تجهیزاتی با قیمت حدود ۲۰ میلیون تومان برای فراهم کردن شرایط آزمایشگاهی فوتومتری و بهره‌گیری از اپراتور متخصص است که همین مساله اندازه گیری پارامترهای بحرانی در صنعت پرورش ماهی متراکم و فوق متراکم در کشور را با چالش مواجه کرده است. روش استاندارد ملی اسپکتروفتومتری برپایه واکنش نسلر هم از واکنشگر بسیار سمی جیوه استفاده می‌کند.

به گفته قاسمی، تشخیص چشمی و کاربری آسان، عدم نیاز به واکنشگرهای سمی و نیروی متخصص از مزایای کیت رنگ سنجی آمونیاک ساخته شده است که بر پایه نانو ذرات پلاسمونی عمل می کند.