Cảm biến cực nhạy phát hiện kháng sinh ampicillin trong thực phẩm và môi trường

Các nhà khoa học đã công bố cách thức chế tạo vật liệu của mình trên tạp chí Scientific Reports vào tháng 5/2024.

Các cảm biến này dựa trên các đặc tính phát quang của vật liệu ZnS pha tạp Mn phủ Chitosan.

Khi tiếp xúc với enzyme β-lactamase (một loại enzyme có phản ứng đặc hiệu với kháng sinh ampicillin nên được dùng để nhận diện ampicillin), cảm biến sẽ phát ra tín hiệu huỳnh quang cực mạnh, đo được ở bước sóng 510 nm và 614 nm. Nhờ đó, nó có thể dễ dàng phát hiện ampicillin với độ nhạy cao (13.1–72.2 pM) và phân biệt được ampicillin với các chất tương tự như penicillin, tetracycline và glucose.

Ampicillin là một loại thuốc kháng sinh phổ biến, và việc lạm dụng có thể dẫn đến sự xuất hiện của vi khuẩn kháng lại thuốc kháng sinh. Đây là một mối đe dọa sức khỏe cộng đồng nghiêm trọng.

Chẳng hạn, khi chẩn đoán y tế, biết được hàm lượng thuốc kháng sinh có thể giúp các bác sĩ phát hiện các vấn đề tiềm ẩn như kháng kháng sinh hoặc dùng kháng sinh quá liều. Họ cũng có thể theo dõi tình trạng tuân thủ đơn thuốc của bệnh nhân.

Việc xét nghiệm kháng sinh trong môi trường cũng là điều cần thiết, vì kháng sinh có thể xâm nhập vào môi trường thông qua con đường như thải bỏ thuốc không đúng cách hoặc qua các dòng chảy nông nghiệp (dư thừa kháng sinh trong thức ăn chăn nuôi, trong phân, nước tiểu của động vật, và nước thải chuồng trại…)

Trong ngành thực phẩm, việc xét nghiệm tồn dư kháng sinh trong các mẫu thịt, cá, rau củ cũng giúp đảm bảo an toàn sức khỏe hơn cho người tiêu dùng.

Các nhà nghiên cứu cho biết, cảm biến (ZnS:Mn)Chitosan của họ đã cho kết quả đầy hứa hẹn khi thử nghiệm trên nước máy, nước đóng chai và sữa hữu cơ không đường.

Nó cũng duy trì được hiệu suất ổn định sau hơn một tháng thử nghiệm.

Chi tiết về dự án nghiên cứu xem tại đây.