Ученые создали сенсор для оценки антиоксидантной активности продуктов

МОСКВА, 6 ноя - РИА Новости. Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) вместе с коллегами из Томского государственного университета (ТГУ) предложили удобный способ оценки антиоксидантной активности продуктов, биологически активных добавок (БАД) и лекарственных настоек. Простой и компактный цветовой сенсор на основе обычного оргстекла может эффективно заменить лабораторные методы анализа. Результаты исследования опубликованы в журнале Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy.

Во многих продуктах питания, БАДах и лекарственных экстрактах присутствуют биологически активные вещества-антиоксиданты, которые задерживают или подавляют окислительные процессы в организме, вредные для здоровья человека. Сегодня оценку их антиоксидантной активности ученые проводят лабораторными методами на специализированном электрохимическом или фотометрическом оборудовании.

Исследователи 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. Кроме того, сенсор обладает совместимостью с современным аналитическим оборудованием и результат бытовых измерений может быть неоднократно перепроверен в лаборатории", — рассказал РИА Новости профессор отделения химической инженерии Инженерной школы природных ресурсов ТПУ Михаил Гавриленко.

Ученые выбрали индикаторную систему Сu(II) — неокупроин для размещения внутри прозрачной полимерной матрицы. 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 антиоксидантной активности обычно проводятся в растворах или гелях, но их нестабильность приводит к слабой воспроизводимости результатов и невозможности их контрольной перепроверки.

Уникальность подхода томских ученых — в структуре полимера, который проявляет все свойства жидкости, за исключением собственного твердого состояния. Принимая за основу обычное оргстекло (полиметилметакрилат), ученые изменяют его структуру 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", — пояснил Михаил Гавриленко.

Он отметил, что сенсоры подобного типа уже широко применяются в гидрологии, экологическом мониторинге, оценке нефтяных месторождений, контроле качества продуктов. Ведется создание экспериментальных сенсоров для бытового контроля антибиотиков в мясе и молоке, сенсоров экспрессного внелабораторного обнаружения хлорорганических соединений в нефти и сенсоров раннего выявления патологий беременности в домашних условиях.

В планах ученых также разработка специального программного обеспечения для смартфонов, которое позволило бы идентифицировать вещество и оценить его количество любым пользователем по фотографии сенсора. Такая система позволила бы широко применять внелабораторный экспресс-анализ в самых разных сферах деятельности.