Un team di scienziati della MSU ha sviluppato un nuovo materiale a base di gel di silicio-titanio e un agente colorante. Il materiale è in grado di rivelare la presenza di ioni ossalato dannosi nei prodotti alimentari anche in condizioni di campo. L'analisi consiste solo nel portare il campione a contatto con il nuovo materiale. I risultati dello studio sono stati pubblicati in Sensori .
Gli ossalati sono i sali degli acidi ossalici. Molti di questi sono scarsamente solubili in acqua e vengono distillati da soluzioni sotto forma di cristalli. Quando i livelli di ossalato negli alimenti sono alti, c'è il rischio di sviluppare una malattia dei calcoli epatici. Gli scienziati basati su MSU hanno creato un materiale altamente sensibile in grado di identificare la presenza di ioni nocivi anche se la loro concentrazione è quattro volte inferiore al livello massimo consentito.
Il nuovo sensore è un gel di silicio-titanio modificato privato della sua fase liquida. Il materiale sembra una polvere viola composta da particelle di circa 100 mkm. La struttura del gel comprende anche eriocromo cianina, un indicatore che perde il suo colore dopo essere entrato in contatto con qualsiasi sostanza contenente ioni ossalato. Il titanio incluso nella matrice del materiale del sensore può formare composti incolori stabili con ioni ossalato, provocando la disintegrazione dei complessi colorati con eriocromo cianina e la perdita di colore del materiale. Gli scienziati hanno utilizzato uno spettrofotometro Lambda 35 per misurare l'intensità della colorazione del materiale del sensore che indica la concentrazione di ioni.
Per ottenere questo materiale del sensore, gli scienziati hanno utilizzato la tecnologia sol-gel. Primo, si prepara una soluzione con particelle insolubili (da 1 a 100 nm), e quindi la fase liquida viene rimossa. Dopo la rimozione del liquido, le molecole solide iniziano a costruire nuovi legami, e la matrice molecolare 3-D si assembla. Dopo che il processo di sintesi è stato completato, gli scienziati vi hanno aggiunto eriocromo cianina.
"Per identificare gli ioni ossalato nei liquidi biologici nelle urine, abbiamo bisogno di creare un materiale sensore con maggiore sensibilità. Questo è l'obiettivo dei nostri studi di follow-up, "dice Elena Morosanova, l'autore dello studio e professore presso il dipartimento di chimica analitica della Facoltà di Chimica, MSU.
Gli scienziati hanno selezionato cinque campioni di prodotti alimentari come campioni di prova:foglie di molo, foglie di spinaci, prezzemolo, pepe nero macinato e radice di zenzero. Il contenuto di ioni ossalato in questi campioni è stato determinato in due modi:utilizzando il materiale del sensore, e cromatografia liquida ad alta efficienza. Il metodo ha mostrato risultati quasi simili con una differenza inferiore al 10%.
"Il nostro materiale per sensori aiuta a determinare la presenza di ioni ossalato nei prodotti alimentari, semplicemente, rapidamente, e fuori dal laboratorio, " ha aggiunto Elena Morosanova.
