Команда исследователей из Университета Иллинойса разработала доступный и надежный бумажный датчик, который работает с приложением для смартфонов и может измерять уровни железа в обогащенных этим элементом пищевых продуктах. Статья об этом опубликована в журнале Nutrients.

Многие страны с низким уровнем дохода обратились к массовым программам обогащения пищевых продуктов для решения проблемы нехватки питательных веществ в организмах граждан. Но многие из этих программ не имеют ресурсов, необходимых для определения количества питательных веществ, постоянно присутствующих в пищевых продуктах.

Новая технология представляет собой датчик изменения цвета бумаги, который может обнаруживать железо в продуктах питания, а также простое в использовании мобильное приложение, которое доступно даже для маломощных смартфонов.

«Мы создали действенный, простой и недорогой инструмент, который выдает результаты измерений на мобильном телефоне. Если телефон может подключиться к облаку, а облако подключено к правительственному офису или офису компании, то можно отслеживать и собирать данные. Все здесь собрано и хранится. Здесь нет места для разногласий. Вот почему это отличная технология», — говорит Хуан Андраде, доцент кафедры питания Университета Иллинойса и соавтор исследования.

Одним из главных препятствий, по словам авторов работы, было решение о том, какую бумажную подложку использовать. Ранние работы использовали в основном гидрофильную бумагу, поэтому ученые начали с нее. Но выяснилось, что датчик на такой подложке давал размытое пятно неясного цвета, что затрудняло определение содержания железа. Дальнейший анализ различных образцов привел ученых к гидрофобной бумаге с кремниевыми вставками. Это позволило уменьшить неоднородность цветового пятна на бумаге и обеспечить более точное и надежное измерение.

Затем ученым предстояло выбрать нужную качественную реакцию на железо. Перебрав несколько соединений, авторы остановились на феррозине. Это органическое соединение, которое образует комплекс с железом и работает в широком диапазоне температур. Кроме того, такая качественная реакция сопровождается пурпурным окрашиванием, которое очень хорошо видно. Затем ученые создали приложение, которое может по интенсивности окраски определить содержание железа в анализируемом продукте питания или жидкости. Сделать это удалось с помощью калибровки на основе других методов измерения содержания химических элементов.