Ett team av forskare från MSU har utvecklat ett nytt material baserat på silikon-titangel och ett färgämne. Materialet kan avslöja förekomsten av skadliga oxalatjoner i livsmedel även under fältförhållanden. Analys innebär endast att provet kommer i kontakt med det nya materialet. Resultaten av studien publicerades i Sensorer .
Oxalater är salter av oxalsyror. Många av dem är svårlösliga i vatten och destilleras från lösningar i form av kristaller. När halterna av oxalat i maten är höga, det finns en risk att utveckla leverstenssjukdom. MSU-baserade forskare skapade ett mycket känsligt material som kan identifiera förekomsten av skadliga joner även om deras koncentration är fyra gånger lägre än den tillåtna maxnivån.
Den nya sensorn är en modifierad kisel-titangel som berövas sin flytande fas. Materialet ser ut som ett lila pulver som består av cirka 100 mkm stora partiklar. Gelens struktur inkluderar också eriokromcyanin, en indikator som förlorar sin färg efter att ha kommit i kontakt med något ämne som innehåller oxalatjoner. Titan som ingår i sensormaterialets matris kan bilda stabila färglösa föreningar med oxalatjoner, orsakar att färgade komplex med eriokromcyanin sönderdelas och materialet tappar färg. Forskarna använde en Lambda 35 spektrofotometer för att mäta intensiteten av sensormaterialets färgning som indikerar koncentrationen av joner.
För att erhålla detta sensormaterial, forskarna använde sol-gel-teknologin. Först, en lösning med olösliga partiklar (1 till 100 nm) framställs, och sedan avlägsnas vätskefasen. Efter att vätskan avlägsnats, fasta molekyler börjar bygga upp nya bindningar, och den 3-D molekylära matrisen sätts samman. Efter att syntesprocessen var klar, forskarna lade till eriokromcyanin till det.
"För att identifiera oxalatjoner i biologiska vätskor i urin, vi måste skapa ett sensormaterial med högre känslighet. Detta är målet med våra uppföljningsstudier, " säger Elena Morosanova, författaren till studien och professor vid institutionen för analytisk kemi vid Kemiska fakulteten, MSU.
Forskarna valde ut fem prover av livsmedelsprodukter som testprover - dockningsblad, spenatblad, persilja, mald svartpeppar och ingefärarot. Innehållet av oxalatjoner i dessa prover bestämdes på två sätt:med hjälp av sensormaterialet, och högeffektiv vätskekromatografi. Metoden visade nästan likartade resultat med en skillnad på mindre än 10 procent.
"Vårt sensormaterial hjälper till att bestämma närvaron av oxalatjoner i livsmedelsprodukter - helt enkelt, snabbt, och utanför labbet, " lade Elena Morosanova till.
