(carbaryl, carbendazim) in produse horticole
Transcript of (carbaryl, carbendazim) in produse horticole
Imunobiosenzori pentru detectia rapida a unor reziduuri de pesticide carbamice (carbaryl, carbendazim) in produse horticole
CARBADETECT
Sursa de finantare: UEFISCDI Cod proiect: PN-II-PT-PCCA-2013-4-0128 Contract nr: 147 / 2014 Director de proiect: dr. ing. Gabriela Hristea Acronim: CARBADETECT Val. proiect: 1.437.500,00 lei; Buget Stat: 1.250.000,00 lei; Cofinantare: 187.500,00 lei; Durata proiectului: 24 luni; Contractor principal: INCDIE ICPE CA: Etapa 1 – termen: decembrie 2014; buget etapa 1 - 58.000 lei; Etapa 2 – termen: decembrie 2015; buget etapa 2 - 835.720 lei; Etapa 3 – termen: decembrie 2016; buget etapa 3 - 495.672 lei; Etapa 4 - termen: septembrie 2017; buget etapa 4 - 372.895 lei; Descrierea proiectului: Pesticidele joaca un rol major in imbunatatirea productivitatii agricole prin controlul populatiilor de daunatori precum insectele, buruienile si bolile plantelor. Proprietatile toxicologice ale pesticidelor care le dau abilitatea de a controla daunatorii au ca rezultat totodata un potential risc pentru oameni, mediu si alte organisme ce nu reprezinta o tinta de tratament si care ar putea fi expuse intamplator la pesticide. In ciuda meritelor si avantajelor aduse sectorului agricol, pesticidele sunt considerate a fi unul din cei mai periculosi contaminanti ai mediului din cauza capacitatii lor de a se acumula in sol si efectelor lor pe termen lung asupra organismelor vii. Preocuparea privind prezenta reziduurilor de pesticide in apa, sol si alimente a determinat identificarea unor noi metode alternative capabile sa detecteze nivele in urme ale acestor compusi intr-o maniera simpla. In acest context, biosenzorii ofera mari avantaje fata de tehnicile analitice conventionale, incluzand inalta specificitate pentru analiza a unor amestecuri complexe in timp real, sensibilitate crescuta, operare simpla fara necesitatea unor pre-tratamente scumpe ale esantioanelor si costuri scazute. In monitorizarea mediului, imunobiosenzorii, pot oferi semnale dependente de concentratie, putand fi alternativa viabila analitic si competitiva ca pret, sensibilitate si timp de raspuns pentru identificarea unui singur pesticid sau, in unele cazuri, a unor grupe mici de pesticide similare (Mallat si Barcel’o, 2001a). Cea mai mare provocare pentru domeniul imunosenzorilor o constituie dezvoltarea anticorpilor potriviti, cu specificitatea dorita si abilitate ridicata de cuplare, deoarece acesti reactivi biologici critici necesita de obicei laboratoare biomedicale cu experienta in cercetarea si dezvoltarea de imunoteste. De cele mai multe ori, specificitatea si afinitatea anticorpilor sunt factori limitativi ale acestor imunoteste. In acest context, biodetectia bazata pe utilizarea de nanomateriale reprezinta una din cele mai fierbinti topici in domeniul nanostiintelor si nanotehnologiilor. De aceea,in acord cu tema prioritara 5.1.10 de incadrare a prezentei propuneri, prin acest proiect, intentionam sa obtinem si sa validam anticorpi specifici , cu o inalta afinitate dirijati contra carbaril si carbendazim/molecule similare (carbaril si carbendazim sunt reziduurile de pesticide cel mai des detectate in analizele alimentare din lumea intreaga), sa sintetizam nanoparticule/nanomateriale pentru aplicatii in domeniul biosenzorilor si apoi sa combinam acesti compusi (anticorpii dezvoltati si nanoparticulele functionalizate sintetizate) pentru a realiza cel putin un imunobiosenzor cu inalta sensibilitate si fiabilitate, pentru detectia rapida a acestor reziduuri in produse horticole. Acest proiect va exploata proprietatile unice ale nanomaterialelor (magnetice/carbonice) care pot oferi platforme excelente ca generator de semnale electronice/optice necesare pentru proiectarea unei noi generatii de dispozitive de biodetectie. Rezultatele proiectului vor permite partenerului industrial sa abordeze si alte tipuri de piata (reala nisa economica pentru imunodetectie concentrata indeosebi pe agricultura, horticultura si domeniul agro-alimentar) din interiorul sau exteriorul Romaniei.
2
Produsul final al proiectului vine in intampinarea reglementariilor economice si de siguranta alimentara nationale/internationale, furnizand un dispozitiv analitic compact proiectat pentru recunoastere biomoleculara. Introducerea instrumentelor de imunodetectie sensibile, rapide, usor de utilizat si reactivii necesari detectiei pesticidelor daunatoare din produse horticole va duce la diversificarea mijloacelor de monitorizare a poluantilor alimentari. Cresterea eficientei sistemelor de prevenire timpurie a calitatii alimentelor va avea de asemenea un impact pozitiv asupra calitatii vietii si sanatatii pe termen mediu si lung. Obiectivele proiectului: Realizarea unui model experimental demonstrativ de imunobiosenzor, pe baza de nanomateriale carbonice/magnetice si anticorpi, pentru detectia unor pesticide carbamice (carbaryl si/sau carbendazim, ori molecule inrudite) in produse horticole. Rezultate estimate: 1. Anticorpi monoclonali si/sau policlonali cu afinitate inalta, dirijati impotriva pesticidelor de tip carbamat mentionate / moleculelor similare; 2. Variante experimentale de nanomateriale/nanoparticule carbonice si/sau magnetice, bio-funtionalizate, pentru utilizari in imunoteste; 3. Model experimental demonstativ de imunobiosenzor/imunotest pentru detectia unor pesticide carbamice in produse horticole; 4. Publicatii stiintifice, comunicari stiintifice si de popularizare; documentatie referitoare la drepturile de proprietate (intelectuala / industriala).
LISTA DE PERSONAL: Partener din consortiu Persoana Pozitia in cadrul proiectului
INCDIE ICPE CA (CO) Hristea Gabriela Director proiect
INCD-CANTACUZINO (P1) Tanasa Radu Iulian Responsabil partener 1
ICDIMPH - HORTING (P2) Doltu Madalina Responsabil partener 2
BEIA (P3) Suciu George Responsabil partener 3
INCDIE ICPE CA Coordonator (CO)
Georgescu Gabriela Specialist chimie
Lipcinski Daniel Inginer electronist
Neamtu Jenica Specialist fizica
Stefanescu Carmen Specialist chimie anorganica/analiza FTIR
Marinescu Virgil Specialist analize microscopie
Patroi Delia Specialist analize structurale - cercetator postdoctoral
Ovezea Dragos Specialist mecatronica, Cercetator postdoctoral
Militaru Adrian Tehnician
Fotea Filofteia Tehnician chimist
INCD - CANTACUZINO Partener (P1)
Ruseanu Lixandra Tehnician laborator
Cus Gabriela Tehnician laborator
Costache Adriana Zoe Cercetator postdoctoral, Biochimist
ICDIMPH - HORTING Partener (P2)
Sora Dorin Ing. horticol
Moise Daniela CS, Ing. Chimist
Tanasa Veronica Doctorand, Biochimist
Mohora Angela Ing.chimist
Gheorghiu Emilia Tehnician chimist
Voinea Ecaterina Tehnician chimist
3
BEIA Partener (P3)
Vasilescu Andrei Cercetator senior
Cheveresan Romulus Cercetator
Cretu Aurelian Cercetator
Nistor Bogdan Cercetator
Stoicescu Grigore Executant
Plechi Mihaela Asistent proiect
Stefanescu Stefan Executant
Suciu Victor Cercetator
Anastasiu Roxana Director economic
Ochian Adelina-Maria Executant
Banica Raluca Executant
Constantin Stefan Executant
Dumitru Laurentiu-Mihai Executant
Lazar Constantin Executant
Oprea Ionel Executant
Paltanea Alexandra-Victoria Executant
Ionascu Larisa Executant
Preda Theodor-Octavian Executant
Romancenco Gabriel Executant
Sticlan Ana-Maria Executant
Suciu Rodica Executant
Tripon Radu Executant
Stoica Alexandru-Marian Executant
Butca Cristina-Gabriela Executant
Ghenciu Laura-Elena Executant
Motoi Monica Executant
Bratu Cornel Executant
Diaconu Cristian Executant
Padurariu Sidonia Executant
Suciu Emilia Executant
Conu Radu-Octavian Executant
Enache Marius Cercetator
Filip Ovidiu Cercetator Etapele proiectului: Etapa I Experimentari privind obtinerea de nanoparticule/nanomateriale pentru utilizare in biosenzori Termen limita: 30.12.2014 Rezultate asteptate in urma Etapei I: - Variante experimentale de nanoparticule/nanomateriale carbonice si/sau magnetice - Complexe imunogenice cu molecule de pesticide
4
- Site web asociat proiectului; Etapa II Anticorpi anti-pesticide: dezvoltare pentru utilizare in biosenzori Termen limita: 30.12.2015; Rezultate asteptate in urma Etapei II: - Anticorpi monoclonali/policlonali anti-pesticide - Nanoparticule/nanomateriale carbonice/magnetice functionalizate; - Metode de sinteza a materialelor nanogranulare compozite magnetice incapsulate in polimeri biocompatibili; - Publicatii/comunicari stiintifice; Etapa III Model experimental de imunobiosenzor pentru detectia reziduurilor de pesticide carbamice in produse horticole Termen limita: 30.06.2016; Rezultate asteptate in urma Etapei III: - Model experimental de imunobiosenzor. - Publicatii /comunicari stiintiifice - Documente referitoare la protecția drepturilor de proprietate intelectuala / industriala Parteneri: - Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Inginerie Electrica (INCDIE ICPE-CA) - Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Microbiologie si Imunologie Cantacuzino (IC) - Institutul de Cercetare si Dezvoltare pentru Industrializarea si Marketingului Produselor Horticole "HORTING" (HORTING) - Beia Consult International S.R.L (BEIA)
REZUMAT - Raport de activitate ETAPA 1
Rezultate preconizate/ estimate a fi atinse in cadrul etapei 1/2014 1. Sinteza de nanoparticule carbonice magnetice - variante experimentale de nanoparticule carbonice/magnetice; 2. Complexe imunogenice cu molecule de pesticide; 3. Site web asociat proiectului. Rezultate obtinute: In cadrul acestei etape au fost obtinute: 1. In ce priveste sinteza de nanoparticule carbonice/magnetice: - 5 variante experimentale de xerogeluri carbonice dopate si nedopate cu nanoparticule metalice; - 2 variante experimentale de grafit exfoliat si diferite solutii coloidale pe baza de oxid de grafena; o Sinteza nanoparticulelor carbonice s-a realizat prin metode caracteristice chimiei umede (sol-gel in marea lor majoritate) . o Nanoparticulele carbonice obtinute s-au incadrat in domeniul materialelor cu suprafata specifica mare (cazul grafitului exfoliat: suprafete cuprinse intre 10-150m2/g si al xerogelurilor carbonice: suprafete specifice SBET: 100-800m2/g) cu sistem poros predominatant mezoporos (cazul xerogelurilor carbonice cu sistem poros majoritar situat sub 2nm) si dimensiuni de 1-10 nm(cazul solutiilor pe baza de oxid de grafena) o Caracteristicile nanoparticulelor carbonice obtinute au fost puse in evidenta prin analize de suprafata specifica, microscopie electronica de baleiaj, analiza FTIR si, unde s-a considerat necesar prin difractie de raze X; - 3 variante experimentale de micro/nanoparticule magnetice (maghemita/magnetita) obtinute prin: metode combinate de sinteza (sol-gel, hidroliza controlata, complexare si microemulsionare ) a unor nanoparticulelor oxidiice pe baza de oxid de fier; Nanoparticulele obtinute au comportare feromagnetica: Ms = 24- 27 emu/g la temp. Camerei. Dimensiunile nanoparticulelor magnetice s-au situata in plaja: 8-25 nm; Au fost efectuate experimentari preliminare de obtinere a unui compus magnetic fluorescent biocompatibil, constituit dintr-un miez magnetic stabilizat (încapsulat într-un polimer biocompatibil/ stabilizat şi un colorant fluorescent)- (varianta 3 descrisa in raport stiintific extenso).
5
2. In scopul preparararii de complexe haptena-purtator imunogene s-a elaborat un model conceptual pe baza unui algoritm de lucru pentru selectarea unor structuri chimice similare pesticidul carbendazim (Metil 2-benzimidazol-carbamat); 3. In urma aplicarii algoritmului au fost achizitionate trei structuri chimice cu structura benzimidazolica si analizate in spectrul UV-VIS; 4. A fost preparat un complex imunogenic pe baza de 2 - (2-Aminoetil) benzimidazol si albumina serica bovina; prin analiza spectrala UV-VIS a acestuia, raportul molar aparent in complexele formate a fost calculat la o valoare aproximativa de 10; 5. In scopul inducerii de anticopi monoclonali anti-haptene cu inalta afinitate, au fost elaborate doua protocoale de imunizare potentata de imuno-adjuvanti, in animale de laborator (in principal soareci), cu inoculari repetate in situsuri unice si multiple; 6. A fost creata pagina de web a proiectului : http://www.icpe-ca.ro/lib/files/carbadetect.html cu link catre pag de web a proiectului la partenerul 3 al proiectului: http://www.beia-telecom.ro/carbadetect/; 7. S-a trecut la faza de proiectare de site web si baza de date asociate proiectului- a fost stabilita arhitectura de colectare a datelor: arhitectura hardware (cu stabilirea modului de transmitere a datelor – Modul Concept Board si software (arhitectura software va fi reprezentată de o bază de date în care vor fi stocate datele preluate de la biosenzori. Introducerea măsurătorilor în baza de date se va realiza cu ajutorul unei aplicaţii web creată prin intermediul framework-ului PHP CodeIgniter. După crearea aplicaţiei web poate fi creată şi o interfaţă grafică pentru aceasta, unde să poată fi vizualizate datele pe care modulul Concept Board le preia de la biosenzori şi să le transmită în baza de date. Concluzie: Obiectivele acestei etape au fost atinse si realizate in totalitate
Etapa II- 2015 Denumire etapa: Anticorpi antipesticide: dezvoltare pentru utilizare in biosenzori
Termen: 30.12.2015 Activităţi : Act.2.1. Metode de cuplare a anticorpilor pe nanosuporturi utilizabile in biosenzori
CO : Experimentari de cuplare anticorpi nanoparticule carbonice/magnetice
P1: Metode de cuplare a anticorpilor pe nanosuporturi utilizabile in biosenzori
Act.2.2. Protocoale de imunizare cu complexe pesticid-proteina/purtator in animale de
laborator
P1: Protocoale de imunizare cu complexe pesticid-proteina/purtator in animale de laborator
Act.2.3. Selectarea si analiza anticorpilor a n t i - p e s t i c i d e p r i n m e t o d e
imunochimice
P1: Selectarea si analiza anticorpilor anti-pesticide prin metode imunochimice
P2: Selectarea si analiza anticorpilor anti-pesticide prin metode imunochimice
Act.2.4. Preparare, analizare si selectare de produse horticole in scopul utilizarii ca
probe de referinta/martor pentru determinarea pesticidelor
P2: Preparare, analizare si selectare de produse horticole in scopul utilizarii ca probe de referinta/martor pentru
determinarea pesticidelor
Act.2.5. Proiectarea aplicatiei software pentru interfata grafica
P3: Proiectarea aplicatiei software pentru interfata grafica
Act.2.6. Diseminarea rezultatelor.
Rezultate Preconizate/ Estimate a fi atinse in cadrul etapei 1/2015 Anticorpi monoclonali/policlonali antipesticide. Nanoparticule carbonice/magnetice functionalizate. Metode de sinteza a materialelor nanogranulare compozite magnetice incapsulate in polimeri biocompatibili. Publicatii/comunicari stiintifice/participare la seminarii/simpozioane/cursuri de pregatire Rezultate Obtinute: In cadrul acestei etape au fost obtinute urmatoarele rezultate:
1. Au fost obtinute (de catre CO) nanoparticule :
-carbonice pe baza de xerogeluri carbonice si compusi de intercalare grafitici dopati sau nu cu
metale de tipul Ni, Pt, Pd si cu suprafete specifice, SBET , cuprinse intre 10 si 800 m2/g
-magnetice functionalizate cu acid citric si acoperite cu fluoresceina cu dimensiuni de particula
cuprinse intre 10-50 nm in functie de raportul Fe2+:Fe3+
2. Au fost sustinute experimentari de cuplare anticorpi- nanoparticule (carbonice si magnetice) si
efectuate experimente in vederea evaluarii gradului de agregare si mentinere in suspensie a unor probe
de nanoparticule (CO+P1) . In acest sens au fost efectuate:
a. Experimente de cuplare cu albumina serica bovina :
Au fost dezvoltate doua protocoale de cuplare prin adsorbtie pasiva (expuse in raportul tehnic)
Cele mai bune rezultate din perspectiva eficientei de cuplare a BSA s-au obtinut la probe de:
2
GIC 1 ( SBET -350 m2/g ) - eficienta de cuplare de 23,60%; GIC 2 (SBET - 10 m2/g ) - eficienta de cuplare de
24,68%; XC1 (S BET- 850 m2/g) - eficienta de cuplare de 16,15%
La restul probelor s-a constatat o eficienta de cuplare cu BSA de maxim 15%. Totusi, chiar daca eficienta de
cuplare a fost scazuta, s-au preferat unele dintre probele respective pentru experimentarile de cuplare cu
anticorpi, datorita dimensiunilor reduse si capacitatii lor de a ramane in suspensie timp mai indelungat.
b. Experimente de cuplare cu anticorpi
Probele de nanoparticule carbonice si magnetice selectate, au fost cuplate cu anticorpi monoclonali
(AMC) care recunosc hemaglutinina virusului grupal, subtipul A/H5, obtinuti de catre partenerul P1 -
anterior (Tanasa. Et al. 2009.). In acest scop, au fost cultivate 2 clone de hibridoame (CIB 5-25 si CIB 6),
in vitro, timp de 20-30 zile, pentru a se obtine un volum de 100 ml lichid de cultura/ clona. Ulterior, din
lichidul de cultura s-au purificat AMC prin cromatografie de afinitate, utilizand Proteina G-Sepharoza.
Cuplarea AMC pe nanoparticule s-a efectuat utilizandu-se doua protocoale specifice, prin : formare de
legaturi covalente (protocol 1) si cuplare prin adsorbtie pasiva (protocol 2)
Ulterior s-a efectuat testarea ELISA (test imuno-enzimatic) – varianta indirecta utilizand
hemaglutinina gripala H5 ca antigen, comparativ cu AMC CIB 6 necuplat, pentru a se detecta nivelul
reactivitatii specifice precum si o evaluare cantitativa a AMC cuplat pe nanosuport. Revelarea reactiei s-a
realizat cu anticorpi anti - IgG de soarece cuplati cu fosfataza alcalina .Dupa adaugarea substratului,
(SIGMA FASTTM pNPP) s-a inregistrat densitatea optica (D.O.) la λ = 405 nm.
Eficienta medie de cuplare a fiecarui AMC a fost calculata similar, tinand seama de media absorbantei
in ELISA a fiecarei nanoprobe cuplate cu AMC, raportata la absorbanta probei de AMC necuplat,
eliminandu-se valoarea medie de background
Rezultate: prin protocolul 2 a fost obtinuta o eficienta medie de cuplare ridicata a anticorpilor pe
nanosuporturi, cuprinsa intre 48,80% si 73,97%. Mai mult, protocolul 2 este mai simplu si timpul alocat
cuplarii redus semnificativ fata de protocolul 1.
3. Au fost dezvoltate protocoale de imunizare cu complexe pesticid-proteina/ purtator in animale de
laborator. Proteinele-purtator selectate in etapa anterioara, respectiv BSA (bovine serum albumin) si
KLH (keyhole limpet hemocyanin), au fost cuplate cu fiecare dintre cele 3 haptene, astfel:
- complexele AEB-BSA si AEB-KLH au fost obtinute printr-o reactie mediata de glutaraldehida, descrisa in
etapa anterioara (a se vedea raportul stiintific);
- complexele MB-BSA si MB-KLH au fost obtinute utilizandu-se purtatori activati comerciali (Imject® BSA
si mcKLH, Thermo Scientific) si un linker heterobifunctional comercial, sulfo-SMCC (succinimidyl 4-[N-
maleimidomethyl]cyclohexane-1-carboxylate) (Thermo Scientific), conform instructiunilor;
- complexele BPA-BSA si BPA-KLH au fost obtinute utilizandu-se truse comerciale (Imject® EDC Carrier
Protein Kits, Thermo Scientific) care contin linker-ul EDC (1-ethyl-3-[3-
dimethylaminopropyl]carbodiimide hydrochloride).
Pentru inlaturarea reactiilor imunologice incrucisate, s-au ulilizat pentru imunizarea animalelor numai
complexele haptena-KLH, iar pentru testarea in vitro a raspunsului in anticorpi anti-haptene, s-au utilizat
numai complexele haptena-BSA.
3
4. Au fost efectuate experimente privind fuzionarea celulara si obtinerea hibridoamelor secretoare de
AMC anti- haptena/pesticid . Au fost efectuate (de catre P1) 4 fuziuni celulare, dintre care 3 la loturi cu
soareci si una la lotul cu sobolani. S-a remarcat ca cel mai mare procent de hibridoame pozitive s-au obtinut
la lotul de soareci inoculati cu amestec din toate haptenele, iar la sobolani procentul de hibridoame pozitive
dupa al 2-lea screening a scazut drastic, datorita labilitatii genetice a genomului clonelor, cu eliminarea
preferentiala a cromozomilor de sobolan care codifica genele imunoglobulinelor.
La analiza imunochimica a un numar de 9 anticorpi monoclonali de tip IgG, rezultati din hibridoame de
soarece inalt secretoare, s-a constatat imuno-reactivitate inalt specifica sau incrucisata dar, limitata numai la
structuri de tip benzimidazolic.
5. S-a realizat o colectie de produse horticole (de catre P2) alcatuita din 4 specii de plante legumicole
destinate pentru consum in stare proaspata (salata verde, tomate, patlagele vinete si ardei gras), tratate cu
carbendazim, care vor servi ca probe de referinta/martor pentru determinarea pesticidelor.
6. S-a stabilit modul de prelucrare a probelor horticole (extractie in etanol) in vederea determinarii
continutului de pesticide prin imunoteste.
7. A fost proiectata aplicatiei software pentru interfata grafica (P3)
4
Diseminarea rezultatelor
Încă din luna lansării, iulie 2014, scopul și obiectivele proiectului CarbaDetect sunt prezentate în
detaliu pe pagina dedicată de pe site‐ul oficial al companiei Beia. Această pagină poate fi accesată
prin linkul următor: http://www.beiaro.eu/carbadetect/ si pe site‐ul www.beia‐
telecom.ro/carbadetect/
Lansarea proiectului a fost anunțată în comunicatul de presă publicat de compania Beia pentru
luna decembrie 2014, accesibil prin linkul următor: http://beiamag.ro/blog/press‐release‐december‐
2014/. O legătura către acest comunicat a fost publicată și pe pagina Facebook a companiei Beia:
https://www.facebook.com/BeiaConsult/posts/804300409636017.
Pe data de 1 februarie 2015, lansarea proiectului CarbaDetect a fost anunțată și într‐un comunicat
de presă publicat în revista Marketwatch. Acesta poate fi accesat prin linkul următor:
http://www.marketwatch.ro/articol/13856/BEIA_Consult_a_lansat_proiectele_MobiWay_EV‐
BAT_si_CarbaDetect/.
În data de 2 februarie 2015, CarbaDetect a fost menționat și la evenimentul <<ʺSmart, green and
integrated Transportʺ in Horizon 2020>>, organizat de proiectul ETNA Plus la Bruxelles.
https://www.b2match.eu/h2020transportcall2015/participants/536.
Proiectul CarbaDetect a fost menționat și în cadrul unui workshop despre Managementul
Resurselor Adaptive și Planificarea pentru Procesarea in Cloud (Adaptive Resource Management
and Scheduling for Cloud Computing), ARMS‐CC 2015, care a avut loc în Donostia‐San Sebastián,
Spania, în data de 20 iulie 2015. Prezentarea poate fi accesată prin linkul următor: http://arms‐
cc.hpc.pub.ro/pdf/arms‐cc‐2015‐gsuciu.pdf.
În plus, pentru extinderea cooperării la nivel european, proiectul CarbaDetect a fost diseminat
către participanții de la evenimentul de tip ”Info Day & Brokerage” din data de 14‐15 septembrie
organizat la Bruxelles de Comisia Europeana pentru noul program de lucru și apeluri de proiecte
în cadrul ”Societal Challenge 5 ‐ Secure, Clean and Efficient Energy Info Day” și în data de 21
septembrie la evenimentul ”Info Day & Networking ” organizat de Comisia Europeana pentru
noul program de lucru și apeluri de proiecte în cadrul ”Societal Challenge 5 ‐ Climate Action,
Environment, Resource Efficiency & Raw Materialsʺ.
https://www.b2match.com/energycall2016/participants/424
Noi informații despre proiectul CarbaDetect au fost prezentate în cadrul evenimentului Internet &
Mobile World 2015, desfășurat în zilele de 7‐8 Octombrie 2015 la ROMEXPO, București. IMWorld
2015 este un eveniment “business to business” important în România, dedicat mediului digital,
mobil și soluțiilor software,. www.imworld.ro
De asemenea, CarbaDetect a fost menționat și în cadrul Conferinței ICT 2015 desfășurată în
Lisabona, in perioada 20‐22 octombrie 2015. https://www.b2match.eu/ict2015/participants/63
IEEE‐ Advanced Technology for Humanity, 978-1-4673-8180-2/15 ‹2015 /articol
G.Suciu, V.Suciu, V.
Cristea, Omar
Abdulwahabe &all
Integrating telemetry
sensor
Proc. of 2015 13th International Conference on Engineering of Modern
Electric Systems (EMES) –articol
http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsptp=&arnumber=7158440
G. Suciu, Cr. Butca, and V. Suciu
M2M Sensors for Future
Internet Of Things
Monitoring
5
Publicatii:
Conferinte Internationale Third International Conference on Advanced
Complex Inorganic Nanomaterials, ACIN 2015,
Namur, Belgium.
G.Hristea, R.Tanasa,
D.Ovezea, D. Lipcinski, V.
Marinescu,
Synthesis and Characterization of Carbon
Nanoparticles for Biosensing Applications
Lucrarea a fost premiata: Best poster
award.
2015 13th International Conference on Engineering
of Modern Electric Systems (EMES)
G.Suciu, C.Butca, and V. Suciu
M2M Sensors for Future Internet Of
Things Monitoring
ECAI 2015 ‐ International Conference – 7th Edition
Electronics, Computers and Artificial Intelligence 2015, Bucharest, ROMÂNIA‐ 978‐1‐4673‐6647‐2/15©2015 IEEE
G. Suciu, A. Vulpe, S. Arseni, A. Stancu, C. Butcă, V. Suciu
Monitoring a Cloud‐based Speech
Processing System
Targuri de profil:
Proc. of. ECAI 2015 ‐ International Conference – 7th Edition
Electronics, Computers and Artificial Intelligence‐ articol Bucharest, ROMÂNIA‐ 978‐1‐4673‐6647‐2/15/ ©2015 IEEE
G.Suciu, A.Vulpe, S. Arseni, A. Stancu, C. Butcă, V.Suciu
Monitoring a Cloud‐based
Speech Processing System
Salonul Cercetarii
Romanesti –TIB ‐ 2015 IMUNBIOSENZORI PENTRU
DETECTIA DE PESTICIDE CARBAMICE
Proiect CARBADETECT
Etapa de execuţie nr. 3./2016
Denumire etapa:
Model experimental de imunobiosenzor pentru detectia reziduurilor de pesticide
carbamice in produse horticole
Activităţi :
A.3.1. Elaborarea unor modele conceptuale de imunoteste rapide pentru detectia reziduurilor de
pesticide in produse horticole: (P1, P2);
A 3.2. Realizarea unui model experimental de imunosenzor/imunotest folosind
nanomaterialele bio‐functionalizate obtinute; (CO, P1, P2)
A 3.3. Sistem de masura, prelucrare si adaptare a semnalelor de la biosenzori; conceptie si
executie (CO,P3)
A.3.4. Aplicatia software de monitorizare a sistemului. Optimizare functionala.
Dezvoltarea modulelor software independente si implementarea modelelor. (P3)
Obiectivul principal al acestei etape a constat in principal in explorarea posibilitatilor de proiectare
ale unui imunotest/imunobiosenzor destinat detectiei de pesticide carbamice si adaptarea acestora
la rezultatele de fond/ experimentale ale proiectului . Deoarece tipurile de senzori utilizati in acest
domeniu variaza ca principiu de functionare sau/si detectare a prezentei compusului de interes
sensor‐ de la senzori electrochimici, piezoelectrici, gravimetrici, magnetici pana la senzori
calorimetrici si optici, au fost abordate o serie de strategii menite sa exploreze cele mai adecvate
tehnici/metode de dezvoltare ale unui imunotest destinat scopului propus.
Astfel partenerul P1 al proiectului, a abordat varianta obtinerii unor modele experimentale de
imunoteste optice/cromatografice. Cel mai frecvente imunoteste optice utilizate in domeniul
stiintelor vietii sunt testele imunoenzimatice (ELISA – enzyme linked immuno‐assay), datorită
sensibilităţii, specificităţii şi uşurinţei de utilizare, în care, SDS utilizează anticorpii cuplaţi cu
enzime ‐ care dezvoltă o reactie de culoare a carei intensitate este direct proporțională cu concentrația de
probă, după adăugarea substratului specific enzimei. Intrucat pesticidele de tip benzimidazolic,
inclusiv cele carbamice, sunt prea mici pentru a fi recunoscute de catre sistemul imunitar, in
conditii naturale, ele nu prezinta epitopi multipli care pot fi exploatati pentru utilizare prin
imunoteste de tip sandwich. Din aceasta cauza, pesticidele de acest tip nu pot fi detectate si/sau
cuantificate decat prin imunoteste de competitie.
In etapa curenta a proiectului au fost concepute doua variante de competitie ale testului
imunoenzimatic: a) varianta competitiva directa si b) varianta competitiva indirecta. Totodata, in
acesta etapa, partenerul P1 si P2 al proiectului a efectuat o analiza critica a datelor publicate de
experti si/sau firme recunoscute in domeniu, pentru a descrie materialele si parametrii cei mai
importanti ale acestora, necesare pentru dezvoltare de imunoteste rapide cromatografice, cu
exceptia nanoparticulelor care au fost descrise si dezvoltate in etapele anterioare. Aceste date vor
permit selectarea tuturor componentele membranare necesare in cunostinta de cauza, in ideea
dezvoltarii cel putin a unui test imunnocromatografic demostrativ pe baza de anticorpi
monoclonali si nanoparticule obtinute in house.
A fost dezvoltata de catre CO o varianta de model experimental de senzor electrochimic pe baza
de electrozi printati, SPE, modificati cu nanoparticule carbonice de tip xerogel (varianta
experimentala AC13) ce detecteaza carbendazim (in plaja de concentratii 1mM‐ 10nM). Tot de catre
CO in colaborare cu P1 au fost elaborate variante de modele experimentale de imunosenzori cu
preluare de semnal in tensiune pe baza de electrozi de tip SPE modificati cu nanoparticule
carbonice cuplate cu complexe haptena‐purtator. Pentru acest tip de detectie a fost concepute si
realizate de catre CO si P3 diferite sisteme de masura, prelucrare si adaptare a semnalelor de la
biosenzori, concretizate in realizarea unui stand experimental pentru masurarea diferentei de
potential electric intre un o referinta (electrod) si un electrod modificat cu nanoparticule carbonice
si moleculele bioreceptoare pentru a se determina daca variatia concentratiei solutiilor de analit ce
vin in contact cu sistemul de electrozi ce genereaza semnale in tensiune. Standul experimental a
fost conceput pentru preluarea simultana a semnalelor generate de o o serie de mai multi electrozi.
În aceasta etapa s‐a dezvoltat aplicația software de monitorizare a sistemului senzorial realizandu‐
se o serie de experimente ce au avut ca scop principal colectarea de date referitoare la parametrii
corespunzători mediului înconjurător, și anume: temperatura, umiditatea și radiația UV. Acest
proces de monitorizare a implicat utilizarea unei aplicații de monitorizare a sistemului compus
dintr‐un montaj electronic de tip potențiostat (proiectat în sediul companiei Beia Consult
International‐ partener P3 al proiectului), a unui electrod și a următorilor trei senzori: SHT15
(senzor de temperatură/umiditate), LM35D (senzor de temperatură) și ML8511 (senzor UV).
Optimizarea funcțională a instrumentelor hardware si software utilizate fost realizată printr‐un
montaj de tip potențiostat, care face parte din categoria de circuite amplificatoare folosite pentru a
controla tensiunea între doi electrozi, un electrod de lucru și un electrod de referință, la o valoare
constantă. În cadrul companiei BEIA Consult International s‐au dezvoltat mai multe module
software independente pentru achiziția de date de la traductori și au fost implementate mai multe
modele pentru diverşi senzori (temperatura, umiditate)
Diseminarea rezultatelor/ 2016:
1. Use of hapten‐carrier complexes for benzimidazole pesticides immunoassays develpment. Veronica Tanasa, Radu I. Tanasa, Madalina Doltu, Gabriela Hristea, Narcisa Babeanu,
2016. The International Conference of The University of Agronomic Sciences and
Veterinary Medicine of Bucharest, “Agriculture for Life, Life for Agriculture”, June 9‐11,
Bucharest. Food Biotechnology section , Poster ID 10.
2. Use of hapten‐carrier complexes for benzimidazole pesticides immunoassays develpment. Veronica Tanasa, Radu I. Tanasa, Madalina Doltu, Gabriela Hristea, Narcisa Babeanu,
2016. AgroLife Scientific Journal 5 (2) (acceptata pentru publicare);
3. Immunobiosensors based nano‐carbons or detection of carbamate pesticides in horticultural products,G. Hristea, R.Tanasa, C.Paraschiv and V. Marinescu, International Conference
on Physical Chemistry, ROMPHYSCHEM 2016‐ SECTION 3 Functional Interfaces.
Aquaculture and food applications.
4. Rapid Detection of Pesticide Residues based on Telemetry Platform”,George Suciu, Cristina Butca, Radu Conu, Gabriela Hristea “12th International Symposium on Electronics and
Telecommunications (ISETC ’16), 27‐28 October, Timisoara, Romania (acceptat spre
publicare). http://conference.etc.upt.ro/isetc2016/
ETAPA DE EXECUŢIE NR. 4/2017
Demonstrare functionalitate model experimental de imunobiosenzor pentru detectia
reziduurilor de pesticide in produse horticole
OBIECTIVE ESTIMATE:
Optimizare integrata a imunobiosenzorului pentru detectia reziduurilor de pesticide in produse
horticole- optimizare sistem de masura prelucrare si adaptare a semnalelor de la biosensor.
Demonstrarea functionalitatii modelului experimental de imunobiosenzor
REZULTATE:
In cadrul acestei faze, modelele experimentale de imunobiosenzori pe baza de
nanoparticule carbonice- cuplate cu bioreceptori (anticorpi) au fost testate pentru
identificarea carbendazimului in sisteme complexe de tip matrice- cazul sucurilor de legume si
fructe tratate cu carbendazim. Testarea imunobiosenzorilor a constat in identificarea
carbendazimului -prin voltametrie cicilica - in sucuri de legume si fructe la care au fost
adaugate concentratii cunoscute de carbendazim. Dezvoltarea de tehnici si metode analitice
pentru detectia de pesticide in produse horticole constituie adesea o provocare datorita
complexitatii matricei vegetale ( amestec complex de zaharuri ,enzime, alcaloizi, glicozide,
etc). Componentii matricii pot cauza un efect de imbogatire sau suprimare ionica asociata
semnalului unui analit. Efectul de matrice poate afecta semnificativ cuantificarea analitului,
reproductibilitatea si acuratetea metodei de identificare . De aceea, este necesar sa se reduca
pe cat posibil interferentele datorate acesteia. Aceasta se poate uzual realiza printr-o
etapizare a pregatirii probelor, etape deseori laborioase si consumatoare de timp.
In cadrul acestei etape a fost dezvoltata o varianta optimizata de electrolit ce suprima
efectul de matrice in sucurile testate . Imbunatatirea a constat in optimizarea formulei
electrolitului utilizat ca mediu de reactie si adaugarea unui surfactant anionic. Adsorbtia
moleculelor de surfactant pe suprafata electrodului poate facilita transferul de electroni,
imbunatati semnalul analitic si modifica/schimba potentialul redox sau coeficientii de
transfer/difuzie ai speciilor electroactive.
1. In toate voltamogramele obtinute ca urmare a testarii imunobiosenzorilor pentru
identificarea carbendazimului, se regaseste peak-ul anodic de oxidare a moleculei de
carbendazim in zona de potentiale 0.85-1 V/Ag/AgCl.
a. Voltamograme ciclice obtinute pentru diferite concentratii de carbendazim (de la 500 µM diluate pana
la 1 µM) in electrolit Britton Robinson la care s-a adaugat suc de mere cu adaos de surfactant
b. Voltamograme ciclice obtinute pentru diferite concentratii de MBC ( de la 500 µm diluate pina la 1
µm) in electrolit Britton Robinson la care s-a adaugat suc de castravete cu adaos de surfactant
a b
2. Experimentarile au demonstrat influenta favorabila a surfactantului utilizat asupra
curentului de peak anodic, asupra raspunsului analitic al senzorului in contextul unei
matrici complexe de tipul sucurilor de fructe.
3. In cadrul acestui proiect s-a propus si realizat o metoda voltametrica simple si ieftina
de determinare a carbendazimului din produse horticole folosind electrozi comerciali
de tip SPE modificati cu nanoparticule carbonice de tip xerogel si cuplate cu
bioreceptori (anticorpi). Surfactantul utilizat a avut un rol semnificativ in
imbunatatirea sensibilitatii analitice.
4. Fezabilitatea analitica a acestei abordari a fost demonstrata prin
determinarea/identificarea carbendazimului in matrici complexe de tipul : suc de
portocale, suc de mere, suc de castraveti, suc de cartofi si suc de sfecla- obtinute fara
pregatiri speciale (separari, extractii, centrufigari etc).
Curbele de calibrare indica o buna liniaritate pe domeniul de concentratii testat:
100 nM-500µM. : (0.002ppm -0.1ppm). Utilizarea surfactantului constituie in sine o
metoda ieftina si rapida de imbunatatire semnificativa a sensibilitatii electrozilor
modificati deschizand posibilitati aplicative noi pentru aplicatii analitice de identificare
a diferitelor molecule organice.
Curbele de calibrare (exemple) pentru imunobiosenzorii obtinuti in cadul acestui proiect si testati
pentru detectia de carbendazim pe diferite sucuri de legume si/sau fructe
5. Prin optimizarea integrata a modelului experimental de imunobosenzor dezvoltat in
cadrul acestei faze se propune si se demonstreaza fezabilitatea unei
proceduri/metode de analiza si determinare a curbelor voltametrice ce permit
identificarea pesticidului de interes in diferite produse horticole – pe un echipament
mobil.
Optimizarea integrata a modelului experimental de imunobiosenzor a constat in:
Optimizarea hardware - Fata de varianta constructiva prezentata in raportul anterior au
fost realizate succesiv 3 modele exerimentale de potentiosat:
Modelul experimental nr.2- prezinta o imbunatatire fata de
varianta anterioara (raport. 3/2016) in sensul unei mai
bune separatii fata de celula galvanica (separare
galvanica), prezentand curenti de polarizare la intrare
mult mai mici;
Model experimental de potentiostat nr.2
Modelul experimental nr. 3 a fost realizat in doua variante, fiind folosite amplificatoare
operationale TL072 si TC913 compatibile pin cu pin;
Modelul experimental nr. 4 ce intra in componenta echipamentului de detectie realizat final
utilizeaza acelasi cablaj imprimat ca modelul nr. 3 insa este dotat cu amplificatoare
operationale de tip TC913, mult mai performante. De asemenea, contine un modul de
alimentare integrat si conectori externi pentru alimentarea de la retea, electrod si intrari si
iesiri catre placa de achizitie de date.
Pentru imbunatatirea performantelor sistemului de masurare au fost implementate
urmatoarele modificari:
a. au fost inlocuite amplificatoarele operationale tip TL07x (model nr.3) cu amplificatoare
de tip TC913ACPA (model nr. 4),
b. a fost modificata pozitionarea componentelor electronice pe placa de cablaj imprimat
pentru a minimiza lungimea traseelor de cupru cu scopul minimizarii zgomotului,
c. au fost prevazute condensatoare de filtrare pentru fiecare amplificator operational,
s-a introdus o filtrare software a semnalelor prin utilizarea medierii
Optimizarea software: Pentru inregistrarea datelor a fost conceput in LabView un
program capabil sa genereze o forma de unda triunghiulara standard pentru voltametrie
ciclica si sa inregistreze raspunsul sistemului.
Acestui program i s-au adus urmatoarele imbunatatiri:
a. capabilitatea de salvare a datelor,
b. posibilitatea selectarii factorului de amplificare al convertorului curent-tensiune,
c. afisarea voltamogramei in curent sau densitate de curent,
d. medierea valorilor pentru compensarea abaterilor cu distributie gaussiana (zgomot
de fond )
e. alegerea preferentiala a frecventei de esantionare si numarului de esantioane
mediate pentru compensarea influentei zgomotului produs de reteaua de alimentare.
Interfata programului pentru inregistrarile tensiune –curent ce inlocuiesc determinarile realizate prin
voltametrie ciclica (executate cu echipamentul VOLTALAB
6. Au fost sustinute experimentari de identificare a pesticidului de interes pe extracte
de sucuri de fructe/legume imbogatite in carbendazim cu ajutorul circuitului de tip
potentiostat optimizat.
7. Masuratorile executate au demonstrat functionalitatea imunosenzorului dezvoltat in
identificarea pesticidului selectat, cu asigurarea reproductibilitatii si asigurarea unei
erori standard < 10% (datorata in principal provenientei din loturi diferite a electrozilor
SPE)
Rezultat obtinut:
dezvoltarea si realizarea unei solutii mobile de testare privind indentificarea de
carbendazim in produse horticole: realizare echipament de identificare a
carbendazimului in produse horticole (imunobiosenzor+ dispozitiv de pozitionare
electrod+circuit de tip potentiostat+ soft dedicat aplicatiei)
Echipament de testare de tip potentiostat pentru identificare pesticide (carbendazim) in produse horticole
(realizat de catre CO)(include imunobiosenzor,sistem de pozitionare electrod, circuit de tip potentiostat, soft
dedicat + interfata grafica)
8. A fost realizat in Python un program ce poate fi rulat pe un sistem tip RaspBerry PI,
care prin intermediul unor circuite cu interfata de tip SPI poate genera si achizitiona
tensiuni electrice. Acest program realizeaza trei cicluri de test ca si cel realizat in
LabView dar selecteaza valorile de varf de pe cele trei cicluri si le mediaza (o alta
metoda de evaluare a valorii masurate). Valorile citite pot si trimise catre un server si
stocate
9. Suplimentar, s-a incercat (de catre P1) optimizarea unei imunometode competititive
atat cu 2-(2-Aminoethyl) benzimidazole (AEB), cat si cu carbendazim. In plus, practic
toti anticorpii monoclonali obtinuti in cadrul proiectului reactioneaza cu AEB. A fost
optimizat de catre partenerul P2 un imunosenzor bazat pe metoda ELISA competitiva
indirecta cu anticorpi obtinuti in cadrul proiectului, pentru detectia unor benzimidazoli din
produse horticole. In general, intervalul linear de detectie se situeaza in intervalul 5-50
μg carbendazim/ml si 5-100 μg AEB/ml. Pe probe horticole clarificate si imbogatite cu
analiti in concentratii cunoscute, metoda a condus la un procent mediu de recuperare
de minim 90%. Totodata, chiar daca obiectivele proiectului nu impuneau, partenerul
P2 a elaborat o noua metoda de determinare a carbendazimului din produse horticole
prin cromatografie de lichide de inalta performanta.
Sistem de pozitionare
electrod
Interfata
grafica
potentiostat
Diseminare rezultate 2017
1. Design of Carbon Nanoparticles For Immunoassay Development , 20th Romanian
International Conference on Chemistry and Chemical Engineering, RICCE 2017,
Gabriela Hristea, Mihai Iordoc, Daniel Lipcinski, Paula Barbu, Radu Tanasa
2. Sensitive Immunoassay Based on Carbon Nanoparticles, A 16-a editie a Seminarului
National De Nanostiinta si Nanotehnologie 2017 – Academia Romana, Gabriela
Hristea1, Mihai Iordoc, Daniel Lipcinski,Virgil Marinescu, Radu Tanasa
3. Impact of some rootstocks on tomato production , International Scientific Conference on
Earth and GeoScience, Hofburg Vienna, Austria, noiembrie 2017- lucrare acceptata,
Doltu Mădălina, Bogoescu Marian, Sora Dorin, Șovărel Gabriela
Brevete
1. Procedeu de obtinere nanoparticule carbonice pentru detectia de carbendazim
Cerere brevet nr: A/00560/09.08.2017 autori: Gabriela Hristea
2 Senzor carbonic pentru detectia de carbendazim
Cerere brevet nr: A/00606/30.08.2017 autori: G.Hristea, M.Iordoc,
D.Ovezea, P.Barbu, D.Lipcinski,
C.Stefanescu, G.Suciu
PN-II-PT-PCCA-2013-4-0128 contract 147/2014
IMUNOBIOSENZORI PENTRU DETECTIA RAPIDA A UNOR REZIDUURI DE
PESTICIDE CARBAMICE (CARBARYL, CARBENDAZIM) IN PRODUSE HORTICOLE
CARBADETECT
PARTICIPANTI IN PROIECT
Etapa 4/2017:
Demonstrare functionalitate model experimental de imunobiosenzor pentru
detectia reziduurilor de pesticide in produse horticole
PARTICIPANTI IN PROIECT
Coordonator : Institutul National de Cercetare Dezvoltare Pentru Inginerie Electrica ,
INCDIE ICPE CA
Partener 1: Institutul national de Cercetare Dezvoltare pentru Microbiologie si Imunologie
“Cantacuzino” Bucuresti (IC)
Partener 2 : Institutul de Cercetare–Dezvoltare pentru Industrializarea si Marketingul
Produselor Horticole-HORTING
Partener 3 : BEIA CONSULT INTERNATIONAL, PARTENER SIEMENS
Trasarea dreptei de regresie pentru domeniul de linearitate a intervalului de detectie
s-a efectuat utilizand primele trei concentratii standard, respectiv 100, 50 si 10 μg/ml. Dupa normalizarea valorilor medii ale rezultatelor obtinute cu concentratiile standard din intervalul de
linearitate, s-a calculat o sensibilitate analitica a imunotestului IC50 = 7,65 μg/ml si un interval de
detectie de 3,0 (IC80) – 51,95 (IC20) μg carbendazim/ml
Concentratia Tip proba Media Nivel Coeficient
Rezultatele imunotestului ELISA de competitie indirecta pentru evaluarea unor produse horticole
imbogatite cu carbendazim in concentratii cunoscute (n = 3 replicate/concentratie/proba)
Concentra Tip proba Media Nivel Coeficient
Rezultatele imunotestului ELISA de competitie indirecta pentru evaluarea unor
produse horticole imbogatite cu 2-(2-Aminoethyl) benzimidazole (AEB) in
concentratii cunoscute (n = 3 replicate/concentratie/proba)
Concentratia
de
carbendazim
initiala (μg/ml)
Tip proba Media
rezultatelor dupa
testare (μg/ml)
Nivel
recuperare
(%)
Coeficient
variabilitate (%)
50 Suc mere bio 50,30 100,6 2,6
Salata 47,00 94,0 1,7
Struguri 45,50 91,0 2,8
Tomate 51,20 102,4 1,9
Media 97,0
20 Suc mere bio 21,75 108,7 2,5
Salata 18,17 90,8 1,5
Struguri 15,47 77.3 2,9
Tomate 18,47 92,3 1,5
Media 92,3
10 Suc mere bio 9,76 97,6 3,1
Salata 7,96 79,6 1,8
Struguri 10,66 106,6 3,0
Tomate 7,96 79,6 3,1
Media 90,85
procentul de recuperare mediu a fost de peste 90% la toate concentratiile, cu o acuratete mai buna la
concentratia cea mai mare (50 μg/ml), aflata la limita superioara a intervalului de detectie a
imunosenzorului.
Concentra
tia de AEB
initiala
(μg/ml)
Tip proba Media
rezultatelor dupa
testare (μg/ml)
Nivel
recuperare
(%)
Coeficient
variabilitate
(%)
100 Suc mere bio 98,24 98,2 1,5
Salata 107,78 107,7 0,6
Struguri 106,46 106,4 1,1
Tomate 95,58 95,5 1,2
Media 101,9
20 Suc mere bio 19,45 97,2 3,1
Salata 21,58 107,9 1,8
Struguri 19,89 99,4 2,6
Tomate 23,70 118,5 2,9
Media 105,7
5 Suc mere bio 5,13 102,6 1,7
Salata 3,27 65,4 2,4
Struguri 5,21 104,2 0,5
Tomate 7,87 157,4 3,9
Media 107,4
Se observa ca procentul de recuperare mediu a fost de peste 100% la toate concentratiile,
cu o acuratete mai buna la concentratia cea mai mare (100 μg/ml), aflata la limita
superioara a intervalului de detectie a imunosenzorului, ca si in cazul carbendazimului
Model conceptual de imunobiosenzor pentru detectie pesticide pe baza de
electrozi modificati cu nanoparticule
Imunobiosenzori Sistem de ghidare bioreceptori
pe electrodul de lucru
Voltamograme ciclice obtinute pe varianta optimizata de imunobiosenzori
Obtinuti in cadrul proiectului
pentru diferite concentratii de carbendazim (de la 500 µM diluate pana la 1 µM)
la care s-a adaugat suc de mere
Voltamograme ciclice obtinute pe imunobiosenzori obtinuti in cadrul proiectului
pentru diferite concentratii de carbendazim
la care s-a adaugat suc de portocale
Voltamograme ciclice obtinute pt. Imunobiosenzorii dezvoltati in cadrul proiectului
pentru diferite concentratii de MBC la care s-a adaugat suc de castravete
Curbele de calibrare pentru imunobiosenzorii obtinuti in cadul acestui proiect
si testati pentru detectia de carbendazim pe diferite sucuri de legume si/sau
fructe
Interfata programului pentru inregistrarile tensiune –curent
ce inlocuiesc determinarile realizate prin voltametrie ciclica (executate cu
echipamentul VOLTALAB)Masuratori realizate cu ajutorul circuitului de tip potentiostat (ce include imunobiosenzorul varianta
experimentala optimizata) pe sucuri de fructe/legume (ex.suc de castraveti) imbogatite in carbendazim
PotentiostatPotentiostat miniaturizatminiaturizat
SistemSistem de de
pozitionarepozitionare
electrodelectrod ImunobiosenzorImunobiosenzor
InterfataInterfata graficagrafica
SistemSistem de de
achizitieachizitie datedate
Echipament de testare de tip
potentiostat (ce include
modelul experimental de
imunobiosenzor) pentru
identificare pesticide
(carbendazim) in produse
horticole (realizat de catre
CO)- demonstrator
Evenimente Organizate pe Parcursul Derularii Proiectului Carbadetect
Proiectul CARBADETECT și rezultatele proiectului CARBADETECT au fost prezentate prin participarea la următoarele evenimente, conferinţe, seminarii si workshop-uri naționale și internaţionale: • AGRIPLANTA 2017: eveniment ce a prezentat instrumente inovatoare pentru agricultura de
precizie, BEIA a participat cu ultimele noutăți ICT, printre care soluția Fieldeye, un mijloc prin care se pot captura video-uri și imagini și se pot genera informații viabile de mediu, dar si prin diseminarea soluției dezvoltate in proiectul Carbadetect.
• Bucharest TechWeek 2017: eveniment organizat la data de 26 mai în București, ce a prezentat soluții de comunicare în Cloud a oferit ocazia de a disemina progresele obținute in dezvoltarea soluției Cloud de preluare a datelor Carbadetect.
• Goodwine 2017-GoodWine, Romania’s Wine Convention, este cel mai important eveniment dedicat culturii vinului din Romania, evenimentul a avut loc în Bucuresti, 31 martie- Noiembrie 2017, la stand-ul BEIA fiind prezent proiectul CarbaDetect.
• Fabulous 2017: la acastă conferință este publicat următorul articol: “Pesticide Telemetry using
Potentiostat” (autori G. Suciu et.al.) și urmează să fi susținută prezentarea acestuia de către echipa BEIA în perioada 12-14 Octombrie 2017.
• TELFOR 2017 - BEIA planifică sa participe in cadrul conferinței cu următorul articol: "Methodical
detection of pesticide residues using Potentiostat". • Întâlniri, workshop-uri și cursuri de instruire ale echipei BEIA asociate proiectului