Une équipe de scientifiques de MSU a développé un nouveau matériau à base de gel de silicium-titane et d'un agent colorant. Le matériau est capable de révéler la présence d'ions oxalates nocifs dans les produits alimentaires, même dans des conditions de terrain. L'analyse consiste uniquement à mettre l'échantillon en contact avec le nouveau matériau. Les résultats de l'étude ont été publiés dans Capteurs .
Les oxalates sont les sels des acides oxaliques. Beaucoup d'entre eux sont peu solubles dans l'eau et sont distillés à partir de solutions sous forme de cristaux. Lorsque les niveaux d'oxalate dans les aliments sont élevés, il existe un risque de développer une maladie des calculs hépatiques. Des scientifiques basés à MSU ont créé un matériau hautement sensible qui peut identifier la présence d'ions nocifs même si leur concentration est quatre fois inférieure au niveau maximum autorisé.
Le nouveau capteur est un gel de silicium-titane modifié dépourvu de sa phase liquide. Le matériau ressemble à une poudre violette composée d'environ 100 particules de taille mkm. La structure du gel comprend également de l'ériochrome cyanine, un indicateur qui perd sa couleur après avoir été en contact avec toute substance contenant des ions oxalate. Le titane inclus dans la matrice du matériau du capteur peut former des composés incolores stables avec des ions oxalate, provoquant la désintégration des complexes colorés avec l'ériochrome cyanine et la perte de couleur du matériau. Les scientifiques ont utilisé un spectrophotomètre Lambda 35 pour mesurer l'intensité de la coloration du matériau du capteur indiquant la concentration d'ions.
Pour obtenir ce matériau de capteur, les scientifiques ont utilisé la technologie sol-gel. D'abord, une solution avec des particules insolubles (1 à 100 nm) est préparée, puis la phase liquide est éliminée. Après l'élimination du liquide, les molécules solides commencent à construire de nouvelles liaisons, et la matrice moléculaire 3-D s'assemble. Une fois le processus de synthèse terminé, les scientifiques y ont ajouté de l'ériochrome cyanine.
"Pour identifier les ions oxalate dans les liquides biologiques dans l'urine, nous devons créer un matériau de capteur avec une sensibilité plus élevée. C'est le but de nos études de suivi, " dit Elena Morosanova, l'auteur de l'étude et professeur au département de chimie analytique de la Faculté de chimie, MSU.
Les scientifiques ont sélectionné cinq échantillons de produits alimentaires comme échantillons d'essai :feuilles de quai, feuilles d'épinards, persil, poivre noir moulu et racine de gingembre. La teneur en ions oxalate de ces échantillons a été déterminée de deux manières :en utilisant le matériau du capteur, et chromatographie liquide très efficace. La méthode a montré des résultats presque similaires avec une différence de moins de 10 pour cent.
"Notre matériau de capteur aide à déterminer la présence d'ions oxalate dans les produits alimentaires, tout simplement, vite, et hors du labo, " a ajouté Elena Morosanova.
