vernda ólífuolíu frá Counterfeiters

Hver tryggir að dýr olía hefur ekki verið fölsuð eða adulterated? Ósýnilega merki, þróað af ETH vísindamönnum gæti uppfylla þetta verkefni. Merkið samanstendur af litlum segulmagnaðir agnir DNA-i sem þeim er pakkað í kísill skel og blandað snertingu við olíuna.

Nokkur grömm af nýlega þróað efnisins væri nóg til að lýsa upp alla olíuframleiðslu á Ítalíu. Grunaður um falsanir sem bætti við agnir uppruna mætti ​​veiða út aftur úr olíu og greind. Svo einstakt auðkenni framleiðenda væri hægt. "Aðferðin er svipuð merkimiða sem þú getur ekki skipta," útskýrir Robert Grass, lektor við Department of Chemistry og Líffræði á ETH Zurich.

Þörfin fyrir fölsuð merki fyrir matvæli er mikil um allan heim. Í sameiginlegri aðgerð í 33 löndum í desember 2013 og janúar 2014 lögðu Interpol og Europol hald á meira en 1200 tonn af fölsuðum eða ófullnægjandi matvælum og tæplega 430 lítra af fölsuðum drykkjum. Ólögleg viðskipti eru stunduð af skipulögðum glæpahópum sem græða milljónir í hagnaði, skrifa yfirvöld. Varningurinn sem var gerður upptækur innihélt einnig meira en 000 lítra af olíu og ediki.

Fölsuð merkimiði ætti ekki aðeins að vera ósýnilegt heldur einnig skaðlaust, ónæmt, ódýrt og auðvelt að greina það. Til þess að uppfylla þessi skilyrði notuðu ETH vísindamenn nanótækni og upplýsingaverslun náttúrunnar, DNA. Hluti af gervi erfðaefni myndar hjarta smámerkisins. „Það eru milljónir möguleika í DNA sem hægt er að nota sem kóða,“ útskýrir Grass. Að auki hefur þetta efni mjög lág greiningarmörk, svo örlítið magn nægir til merkingar.

Tilbúið steingervingur

En DNA hefur líka ókosti. Ef efnið er notað sem upplýsingaberi utan lifandi lífveru getur það ekki lagað sjálft sig og er viðkvæmt fyrir ljósi, hitasveiflum eða efnum. Vísindamennirnir huldu því DNA-ið með lag af kísill til að vernda það og myndaði eins konar „gervisteingerving“. Kísillskelin er líkamleg hindrun sem verndar DNA gegn efnaárás og einangrar það algjörlega frá ytra umhverfi, svipað ástand og náttúrulegir steingervingar, skrifa vísindamennirnir í grein sinni, sem birt er í tímaritinu ACS Nano. Til þess að veiða agnirnar upp úr olíunni eins fljótt og auðveldlega og mögulegt er nota Grass og teymi hans annað bragð: Þeir segulmagna merkimiðann með því að bæta járnoxíð nanóögnum við það.

Tilraunir á rannsóknarstofunni sýndu að örsmáu miðarnir leystust vel upp í olíunni og ollu engum sjónbreytingum. Þeir héldust stöðugir jafnvel þegar þeir voru hituð og stóðust öldrunarpróf óskemmdir. Þökk sé segulmagnuðu járnoxíði var auðvelt að fjarlægja agnirnar úr olíunni. DNA-efnið var endurheimt með lausn sem innihélt flúor og greint með því að nota svokallað PCR, staðlaða aðferð sem hvaða lækningastofa sem er getur nú framkvæmt með lítilli fyrirhöfn. „Ótrúlega lítið magn agna, allt að einn milljónasti úr grammi á lítra og örlítið rúmmál einn þúsundasti úr lítra dugði til að framkvæma áreiðanleikaprófanir olíuvaranna,“ skrifa vísindamennirnir. Einnig væri hægt að sanna blöndun á þennan hátt: Ef styrkur nanóagnanna er ekki í samræmi við upphaflegt gildi hlýtur annarri, væntanlega óæðri olíu að hafa verið blandað í. Verðið fyrir að framleiða þessa merkingu mun líklega vera um 0,02 sent á lítra.

Bensín- og bergamótolíumerki

Ekki aðeins ólífuolía, heldur einnig bensín gæti verið merkt með þessari aðferð. Hins vegar gæti tæknin einnig verið notuð í snyrtivöruiðnaðinum. Í tilraunum sínum tókst vísindamönnum að merkja dýra bergamótolíu, sem er notuð sem ilmvatnshráefni. Grass sér þó mest tækifæri til að nota ósýnileg merki á matvörumarkaði. En munu neytendur kaupa dýra extra virgin ólífuolíu ef hún hefur gervi DNA nanóagnir fljótandi í henni? „Þetta eru hlutir sem við borðum nú þegar í dag,“ segir Grass. Kísilagnir finnast meðal annars í tómatsósu og appelsínusafa. Og járnoxíð er einnig leyfilegt sem matvælaaukefni E172.

Til að fá betri viðurkenningu væri hægt að nota náttúrulegt erfðaefni í stað tilbúið DNA, til dæmis úr framandi tómötum eða ananas, sem það er mikið úrval af, en einnig úr öllum öðrum ávöxtum eða grænmeti sem við höfum á matseðlinum.

Auðvitað þarf nýja tæknin að hafa forskot sem er miklu meiri en áhættan, segir Grass. Sem uppfinningamaður aðferðarinnar er hann ekki alveg hlutlaus, viðurkennir rannsakandinn: "En ég þarf að vita hvaðan matvæli koma og hversu hrein hún er." Með falsaðar vörur hefur þú ekki hugmynd um hvað er inni. "Ég vil frekar vita hvaða agnir var viljandi bætt við."

heimildaskrá 

Michaela Puddu, Daniela Paunescu, Wendelin J. Stark og Robert N. Grass: Segulfræðilega endurheimtanleg, hitastöðug, vatnsfæln DNA/kísilhylki og notkun þeirra sem ósýnileg olíumerki. ACS Nano, 8(3), 1677-1685. DOI:10.1021/nn4063853

Heimild: Zurich [ ETH ]