В России усовершенствовали прибор для анализа составов с помощью света
Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) совместно с коллегами из ИТМО создали технологию 3D-печати кювет для спектрофотометров из модифицированного полимерного материала. Уникальность этой детали в том, что она испускает свет, таким образом, является сразу емкостью и источником излучения для просвечивания изучаемого материала. По сути, для проведения анализа помимо кюветы будет достаточно фонарика и камеры обычного телефона.
Авторы разработки решили использовать сочетание возможностей 3D-печати и управления свойствами полимерных волокон. Спектрофотометр — это один из наиболее популярных приборов для определения содержания химических веществ. Его любят за простоту. Через образец просто пропускают свет и фиксируют, как изменилась интенсивность излучения. Это указывает на концентрацию вещества.
Мы взяли самый подходящий для печати в лабораторных условиях полимер полиэтилентерефталатгликоль (PETG), он водостойкий, прозрачный и химически устойчивый, добавили в него люминесцентные комплексы европия. Из получившихся полимерных волокон мы напечатали кювету, которая сочетает две функции — ее дно излучает свет на нужной нам длине волны, а в саму кювету помещается образец для анализа. В классическом спектрофотометре эти элементы разделены. Таким образом, для определения содержания интересующего нас вещества в смеси достаточно дешевого фонарика, напечатанной кюветы и камеры телефона. Мы фотографируем кювету и после обработки в ПО ImageJ получаем цветовой RGB‑профиль. Окраска пикселей связана с концентрацией исследуемого вещества.Екатерина Бойченкостарший научный сотрудник кафедры аналитической химии СПбГУ
Разработку протестировали на нескольких соединениях. В частности, с ее помощью определяли концентрацию кобальта в смеси с ионами, аскорбиновой кислотой и глюкозой. Прибор показал высокое качество определения характеристик вещества. Если в состав полимерных волокон для кювет вносить изменения, можно настраивать прибор на оценку конкретных материалов.
Дальнейшие эксперименты будут проводиться именно в этом направлении. Например, есть задача использовать инструмент для анализа биологических образцов.
Ранее мы рассказывали, опасно ли хранить лекарства в холодильнике.
