Nanopartícula magnética de plásmones para sensor fototérmico para la detección sensible de clorantraniliprol

Área de la Ciencia:

• Química Analítica
• Nanotecnología
• Ingeniería Biomédica

Sus antecedentes:

• La detección sensible de residuos de pesticidas es fundamental para la seguridad alimentaria y la salud pública.
• Los métodos existentes para la detección de pesticidas pueden consumir mucho tiempo y requerir equipos especializados.
• Los inmunoensayos de flujo lateral (LFIA) ofrecen un formato de detección rápido y portátil, pero la sensibilidad puede ser una limitación.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una plataforma de inmunoensayo de flujo lateral (LFIA) altamente sensible y rápida para la detección cuantitativa de residuos de pesticidas.
• Utilizar nanopartículas ramificadas magnéticas (MBNP) para mejorar el rendimiento de LFIA.
• Demostrar la aplicación de la plataforma MBNP-LFIA para la detección de clorantraniliprol en muestras de alimentos.

Principales métodos:

• Síntesis de nanopartículas ramificadas magnéticas (MBNP) con un núcleo de óxido de hierro superparamagnético (Fe3O4) y una cubierta de oro (Au) plasmónica.
• Caracterización de MBNP para sus capacidades de separación magnética, absorción de resonancia de plasmones de superficie, coeficiente de extinción molar y eficiencia de conversión fototérmica.
• Integración de MBNP en la plataforma LFIA para la detección de clorantraniliprol.
• Validación de la plataforma MBNP-LFIA utilizando muestras de lechuga y uva, comparando su rendimiento con el LFIA tradicional de nanopartículas de oro (AuNP).

Principales resultados:

• Las MBNP exhibieron una fuerte absorción de resonancia de plasmones de superficie, un alto coeficiente de extinción molar (11,41 × 10^10 M⁻¹ cm⁻¹) y una eficiente conversión fototérmica (48,37%).
• La plataforma MBNP-LFIA permitió la detección sensible de clorantraniliprol en lechuga y uva en 25 minutos.
• El límite de detección (LOD) alcanzado fue de 0,016 ng mL⁻¹, lo que representa una mejora de 11,28 veces en comparación con AuNP-LFIA.
• La rápida separación magnética facilitada por el núcleo de Fe3O4 mejoró la eficiencia del ensayo.

Conclusiones:

• La plataforma MBNP-LFIA desarrollada ofrece un avance significativo en la detección sensible y rápida de residuos de pesticidas.
• Las MBNP proporcionan propiedades ópticas mejoradas y capacidades de separación magnética, mejorando el rendimiento de LFIA.
• Esta plataforma de detección de alto rendimiento tiene una gran promesa para futuras aplicaciones de pruebas en el punto de atención en seguridad alimentaria y más allá.