پژوهشگران از نانوذرات کربنی برای تشخیص کیفیت غذا استفاده کردند - دیتاپد

به گزارش گروه دانشگاه خبرنگاران؛ پژوهشگران از طیف سنجی جرمی یونیزاسیون لیزری مبتنی بر کربن سیاه گرافیت (GCBLDI-MS) برای دیجیتال کردن شاخص سنجش کیفیت غذا استفاده کردند.

این روش برای تشخیص مستقیم ترکیبات فرار بسیار سودمند است، موادی که شناسایی آن ها با روش های دیگر به مراحل متناوب مختلف آماده سازی نمونه نیاز دارند.

گزارش شده است که مواد شیمیایی طعم دهنده با فشار بخار کم می توانند از طریق GCBLDI-MS شناسایی شوند. این کار نشان داد که GCBLDI-MS می تواند طعم و بوی ترکیبات را بدون نیاز به خالص سازی نمونه تشخیص دهد.

GCBLDI-MS در شناسایی اسید های آمینه غیرفرار و اتیل استر های فرار، اسید های چرب، الکل ها و آلدئید ها پیروز بود. روشی به نام طیف سنجی جرمی یونیزاسیون لیزری به کمک ماتریکس (MALDI-MS) معمولاً برای شناسایی مولکول های شیمیایی از طریق تابش صفحه هدف از طریق لیزر ماوراء بنفش استفاده می شود.

نقطه ضعف این روش، ایجاد نویز هنگام تشخیص در محدوده جرم پایین است. مواد نانوساختار با ظرفیت گرمایی کم و رسانایی بالا، روش دیگری به نام LDI با کمک سطح (SALDI) -MS را به این حوزه ارائه می کنند که بر محدودیت MALDI-MS غلبه می کند.

در این پروژه کربن سیاه گرافیت (GCB) به عنوان نانوساختار برای SALDI-MS ارائه می شود. GCB نانوذراتی متشکل از ورقه های چندلایه ای از اتم های کربن هستند که با هیبریداسیون sp 2 به هم متصل شده اند.

GCB ظرفیت گرمایی کم، رسانایی بالا را نشان می دهد و ویژگی هایی جالبی برای جذب انواع ترکیبات دارد. این ویژگی های GCB در SALDI-MS برای تشخیص همزمان طعم و بو استفاده می شود و بستری برای اسکن طعم فراهم می کند.

GCBLDI-MS سیگنال های نویزی کمتری را در تشخیص جرم مولکولی پایین در مقایسه با سایر MALDI-MS نشان داده است.

تشخیص ترکیبات فرار از طریق ماتریس های مبتنی بر کربن، یکی از بخش های تازه در این کار است، زیرا گزارش های قبلی فقط به ترکیبات غیرفرار محدود شده بود. در این مطالعه مشاهده شد که با تشخیص ترکیبات کربن از طریق GCBLDI-MS، شدت یون های شناسایی شده با کاهش تعداد کربن در هر گروه عاملی کاهش می یابد.

در مقایسه با روش های LDI-MS گزارش شده قبلی، GCBLDI-MS بهتر بوده چرا که سریع و ساده است. آنالیز مستقیم نمونه ها را بدون نیاز به آماده سازی نمونه فراهم می کند.

تشخیص مواد شیمیایی بسیار فرار را می توان از طریق اصلاحات سطحی بیشتر GCB یا از طریق پوشش های فیلمی که می تواند جذب شیمیایی را بهبود بخشد، به دست آورد.

عملکرد GCBLDI-MS با استفاده از فناوری پیشرفته مانند طیف سنجی تحرک یون به دام افتاده همراه با طیف سنجی جرمی زمان پرواز (TIMS-TOF-M) می تواند بیشتر افزایش یابد.