Electrochemical immunosensors for pesticide residue detection in food matrices

Programa de Doctorat en Biotecnologia / Tesi realitzada a l'Institut de Química Avançada de Catalunya (IQAC-CSIC)

Detalles Bibliográficos
Autor: Kopper, Klaudia Lilla
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2021
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/674170
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/674170
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Seguretat alimentària
Seguridad alimentaria
Food security
Contaminació dels aliments
Contaminación de los alimentos
Food contamination
Plaguicides
Pesticidas
Pesticides
Elèctrodes
Electrodos
Electrodes
Electroquímica
Electrochemistry
Ciències de la Salut
577
id ES_140749240c0bd9dff2e979c1904db071
oai_identifier_str oai:www.tdx.cat:10803/674170
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Electrochemical immunosensors for pesticide residue detection in food matrices
title Electrochemical immunosensors for pesticide residue detection in food matrices
spellingShingle Electrochemical immunosensors for pesticide residue detection in food matrices
Kopper, Klaudia Lilla
Seguretat alimentària
Seguridad alimentaria
Food security
Contaminació dels aliments
Contaminación de los alimentos
Food contamination
Plaguicides
Pesticidas
Pesticides
Elèctrodes
Electrodos
Electrodes
Electroquímica
Electrochemistry
Ciències de la Salut
577
title_short Electrochemical immunosensors for pesticide residue detection in food matrices
title_full Electrochemical immunosensors for pesticide residue detection in food matrices
title_fullStr Electrochemical immunosensors for pesticide residue detection in food matrices
title_full_unstemmed Electrochemical immunosensors for pesticide residue detection in food matrices
title_sort Electrochemical immunosensors for pesticide residue detection in food matrices
dc.creator.none.fl_str_mv Kopper, Klaudia Lilla
author Kopper, Klaudia Lilla
author_facet Kopper, Klaudia Lilla
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Marco Colàs, Ma. Pilar
Galve Bosch, Roger
Badía Palacín, Josefa
Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia i Ciències de l'Alimentació
dc.subject.none.fl_str_mv Seguretat alimentària
Seguridad alimentaria
Food security
Contaminació dels aliments
Contaminación de los alimentos
Food contamination
Plaguicides
Pesticidas
Pesticides
Elèctrodes
Electrodos
Electrodes
Electroquímica
Electrochemistry
Ciències de la Salut
577
topic Seguretat alimentària
Seguridad alimentaria
Food security
Contaminació dels aliments
Contaminación de los alimentos
Food contamination
Plaguicides
Pesticidas
Pesticides
Elèctrodes
Electrodos
Electrodes
Electroquímica
Electrochemistry
Ciències de la Salut
577
description Programa de Doctorat en Biotecnologia / Tesi realitzada a l'Institut de Química Avançada de Catalunya (IQAC-CSIC)
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021
2022
2022
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10803/674170
url http://hdl.handle.net/10803/674170
dc.language.none.fl_str_mv Italiano
language_invalid_str_mv Italiano
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 151 p.
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat de Barcelona
publisher.none.fl_str_mv Universitat de Barcelona
dc.source.none.fl_str_mv TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
reponame:TDR. Tesis Doctorales en Red
instname:CBUC, CESCA
instname_str CBUC, CESCA
reponame_str TDR. Tesis Doctorales en Red
collection TDR. Tesis Doctorales en Red
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869403712790724608
spelling Electrochemical immunosensors for pesticide residue detection in food matricesKopper, Klaudia LillaSeguretat alimentàriaSeguridad alimentariaFood securityContaminació dels alimentsContaminación de los alimentosFood contaminationPlaguicidesPesticidasPesticidesElèctrodesElectrodosElectrodesElectroquímicaElectrochemistryCiències de la Salut577Programa de Doctorat en Biotecnologia / Tesi realitzada a l'Institut de Química Avançada de Catalunya (IQAC-CSIC)This thesis has been developed in the framework of the European FoodSmartphone project with the objective to develop user-friendly smartphone-connected electrochemical immunosensors for pesticide residue detection in different food matrices. The target pesticides selected were atrazine, paraquat, bromopropylate and chlorpyrifos, based on their significant impact in the field of food safety. In order to achieve this objective, first the performance of the immunoreagents necessary for the detection of the selected target pesticides (atrazine, chlorpyrifos, bromopropylate and paraquat) was evaluated by Enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA). Afterwards, several different typologies of carbon-based screen printed electrodes (SPEs) were produced, modified and characterized. The modification of the electrodes was carried out with the nanomaterial carbon black and the electrode with the best electrochemical properties was used as a platform for the development of different electrochemical immunosensors. The direct use of the SPE’s surface was proven to be successful in the detection of the herbicide atrazine in buffer and in orange juice, achieving limit of detection (LOD) values of 2.09 (0.45 µg L-1) and 2.47 nM (0.53 µg L-1) respectively. An electrochemical immunosensor was also developed for the detection of the insecticide chlorpyrifos in wheat flour samples achieving LOD values around 5 µg kg-1. The feasibility of the developed sensor as a screening method for food safety monitoring was confirmed by the analysis of real samples and their validation by ELISA and a chromatographic reference method (GC-MS). Furthermore, electrochemical immunosensors were developed in buffer for the detection of the pesticides paraquat and bromopropylate, achieving LOD values of 0.24 µg L-1 and 4.32 µg L-1 respectively. All of the achieved LOD values were well below the maximum residue limits (MRLs) established by the European Commission. Finally, the multiplexation capabilities of the developed individual immunosensors were demonstrated with a proof-of-concept study of a smartphone-connected multiplexed sensor. The developed sensor has the potential to be integrated in an easy-to-use and affordable device, which could be used by farmers and inspectors (e.g. at borders) for at-line measurements in order to ensure food safety and quality in the coming years.Universitat de BarcelonaMarco Colàs, Ma. PilarGalve Bosch, RogerBadía Palacín, JosefaUniversitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia i Ciències de l'Alimentació202220222021info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion151 p.application/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10803/674170TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)reponame:TDR. Tesis Doctorales en Redinstname:CBUC, CESCAItalianoADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.info:eu-repo/semantics/openAccessoai:www.tdx.cat:10803/6741702026-06-14T12:46:07Z
score 15,300724