An
extensive
use
of
pesocides
has
been
observed
in
agricultural
pracoce,
therefore
reliable
methods
are
required
for
the
detecoon
of
residues
in
food.
Two
of
the
most
important
categories
of
pesocides
used
in
agricultural
producoon
are
the
insecocides
and
acaricides
(biocides).
These
compounds
are
frequently
found
in
food,
whereas
convenoonal
methods
of
analysis,
chromatographic
and
spectroscopic
techniques,
are
sufficiently
sensiove
but
ome-‐consuming,
and
require
the
presence
of
specialized
and
experienced
personnel,
as
well
as
the
use
of
highly
expensive
equipment.
Also,
these
standard
analysis
methods
have
not
the
ability
to
detect
toxic
substances
in
real
ome.
In
the
present
study,
a
novel
cell-‐biosensory
method
has
been
developed
for
the
detecoon
of
pesocides
residues,
based
on
the
measurement
of
changes
of
the
cell
membrane
potenoal
of
immobilized
cells,
according
to
the
working
principle
of
the
Bioelectric
Recognioon
Assay.
The
cells
were
immobilized
by
entrapment
in
a
sodium
alginate
bead
(1st
method)
and
in
an
agarose
ole
(2nd
method),
in
order
to
preserve
their
physiological
funcoons.
Three
different
kind
of
cell
lines
have
been
used;
N2a
(neuroblastoma
cancer
cells),
Vero
(kidney
cells
from
green
monkey)
and
plant
cells
(protoplasts
from
leaves
of
Nico%ana
tabacum).
This
study
presents
the
response
of
the
cellular
biosensors
to
five
different
concentraoons,
(1ppm,
500ppb,
100ppb,
10ppb,
1ppb),
of
one
acaricide
(fenbutaon
oxide)
and
one
insecocide
(imidacloprid).
The
use
of
these
cellular
biosensors
resulted
in
qualitaove
and
in
some
cases
quanotaove
detecoon
of
the
pesocides
and
a
high
degree
of
reproducibility.
Στη
γεωργική
πρακτική
έχει
παρατηρηθεί
εκτεταμένη
χρήση
φυτοπροστατευτικών
ουσιών
και
κατά
συνέπεια
απαιτούνται
αξιόπιστες
μέθοδοι
για
την
ανίχνευση
υπολειμμάτων
τους
στα
τρόφιμα.
Μια
μεγάλη
κατηγορία
φυτοπροστατευτικών
ουσιών
που
χρησιμοποιούνται
στην
αγροτική
παραγωγή
είναι
τα
εντομοκτόνα
και
ακαρεοκτόνα
(βιοκτόνα).
Υπολείμματα
τέτοιων
ουσιών
συναντώνται
συχνά
σε
πολλές
κατηγορίες
τροφίμων
και
ο
ποιοτικός
και
ποσοτικός
προσδιορισμός
των
υπολειμμάτων
αυτών
των
ουσιών
έχει
περιοριστεί
στη
χρήση
κλασσικών
τεχνικών
της
αναλυτικής
χημείας,
όπως
χρωματογραφικών
και
φασματοσκοπικών
τεχνικών.
Παρόλο
που
οι
μέθοδοι
αυτοί
παρουσιάζουν
υψηλή
ευαισθησία,
είναι
χρονοβόρες
και
απαιτούν
την
παρουσία
εξειδικευμένου
και
έμπειρου
προσωπικού,
όπως
επίσης
και
την
χρήση
υψηλού
κόστους
εξοπλισμού.
Επιπλέον,
δεν
έχουν
την
ικανότητα
διεξαγωγής
αναλύσεων
τοξικών
ουσιών
επί
τόπου
και
σε
πραγματικό
χρόνο.
Σε
αυτή
τη
μελέτη
αναπτύχθηκε
μια
καινοτόμος
διάταξη
κυτταρικού
βιοαισθητήρα,
για
την
ανίχνευση
υπολειμμάτων
φυτοπροστατευτικών
ουσιών,
βασιζόμενη
στη
μέτρηση
των
αλλαγών
του
μεμβρανικού
δυναμικού
ακινητοποιημένων
κυττάρων,
σύμφωνα
με
την
αρχή
λειτουργίας
της
μεθόδου
βιοηλεκτρικής
αναγνώρισης
BERA
(Bioelectric
Recognioon
Assay).
Ta
κύτταρα
ακινητοποιήθηκαν
σε
σφαιρίδια
αλγινικού
ασβεστίου
(1η
μέθοδος)
και
σε
πλακίδια
με
αγαρόζη
(2η
μέθοδος),
προκειμένου
να
διατηρηθούν
οι
φυσιολογικές
τους
λειτουργίες.
Χρησιμοποιήθηκαν
τρεις
διαφορετικές
κυτταρικές
σειρές:
N2a
(καρκινικά
κύτταρα
νευροβλαστώματος),
Vero
(νεφρικά
κύτταρα
πράσινου
πιθήκου)
και
φυτικά
κύτταρα
(πρωτοπλάστες
από
φύλλα
καπνού
Nico%ana
tabacum).
Συνολικά
μελετήθηκε
η
απόκριση
των
κυτταρικών
βιοαισθητήρων
σε
πέντε
διαφορετικές
συγκεντρώσεις,
(1ppb,
10ppb,
100ppb,
500ppb
και
1ppm),
ενός
ακαρεοκτόνου
(fenbutaon
oxide)
και
ενός
εντομοκτόνου
(imidacloprid).
Η
χρήση
αυτών
των
κυτταρικών
βιοαισθητήρων
οδήγησε
κυρίως
σε
ποιοτική
και
σε
ορισμένες
περιπτώσεις
ποσοτική
ανίχνευση
των
φυτοφαρμάκων,
καθώς
και
σε
υψηλούς
βαθμούς
επαναληψιμότητας.
