2020-11-12 07:00:00

/

РИА "Сибирь"

/

Томск

Томские ученые создали сенсор для оценки антиоксидантной активности веществ

Исследователи Томского политехнического университета предложили использовать простой и компактный цветовой сенсор на основе оргстекла, который сможет заменить лабораторные методы оценки антиоксидантной активности продуктов, биологически активных добавок и лекарственных настоек. Результаты опубликованы в журнале Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, сообщает РИА "Новости".

Оценку антиоксидантной активности биологически активных веществ, задерживающих или подавляющих окислительные процессы в организме, вредные для здоровья человека, которые присутствуют во многих продуктах питания, БАДах и лекарственных экстрактах, проводят в лабораториях на электрохимическом или фотометрическом оборудовании.

Исследователи из ТПУ и ТГУ предложили компактный и дешевый аналог существующего метода - для оценки антиоксидантной активности они измеряют интенсивность цвета сенсора, которая зависит от количества антиоксидантов в образце.

"Мы разработали миниатюрный бытовой сенсор: это пластинка прозрачного полимера размером с копеечную монету, которая меняет цвет при контакте с жидкостями, обладающими антиоксидантной активностью. С его помощью любой человек сможет определять антиоксидантную полезность продуктов. Сенсор совместим с аналитическим оборудованием, и результат бытовых измерений можно перепроверить в лаборатории", - говорит профессор отделения химической инженерии Инженерной школы природных ресурсов ТПУ Михаил Гавриленко.

Для размещения внутри прозрачной полимерной матрицы ученые выбрали индикаторную систему Сu(II) - неокупроин. При взаимодействии с антиоксидантом в системе происходит восстановительная реакция до Cu(I), которая вместе с неокупроином дает желтый цвет сенсора. Полученные данные позволили построить модель связи общей антиоксидантной активности с присутствием в образце веществ фенольной природы.

По словам Михаила Гавриленко, подобные цветометрические определения обычно проводятся в растворах или гелях. Однако их нестабильность приводит к слабой воспроизводимости результатов и невозможности контрольной перепроверки.

Уникальность подхода томских ученых заключается в структуре полимера, проявляющего все свойства жидкости, за исключением собственного твердого состояния. Ученые изменяют структуру полимера так, что его пластинки меняют цвет при контакте с заранее заданным веществом.

"Как в воде способны протекать миллионы химических реакций, так и "твердая вода" нашего полимера имеет безграничные возможности для протекания "цветных" химических реакций практически с любыми заданными веществами. Еще ни разу мы не сталкивались с невозможностью протекания выбранной "цветной" химической реакции в среде полиметилметакрилата", - поясняет Михаил Гавриленко.

Подобные сенсоры широко используются в гидрологии, экологическом мониторинге, оценке нефтяных месторождений, контроле качества продуктов. Создаются экспериментальные сенсоры для бытового контроля антибиотиков в мясе и молоке, внелабораторного экспресс-обнаружения хлорорганических соединений в нефти, раннего выявления патологий беременности в домашних условиях.

Ученые планируют разработать программное обеспечение для смартфонов, позволяющее идентифицировать вещество и оценить его количество по фотографии сенсора.