Distinga los azúcares con esta película arco iris elástica y llamativa

02.12.2022 - Estados Unidos

El arco iris y el azúcar pueden evocar imágenes de un cereal para el desayuno con marca de Leprechau. Pero ahora, los investigadores de ACS Nano informan de la creación de una película similar a un caleidoscopio para distinguir diferentes edulcorantes que muestra múltiples colores cuando se estira con la mano. Cuando se estira uniformemente con un sencillo aparato, el material realza los cambios únicos en la intensidad de la fluorescencia de 14 azúcares marcados con un colorante, distinguiendo entre ellos en bebidas y muestras de sudor.

El sabor dulce de las bebidas puede proceder de muchos tipos de azúcar, como la sacarosa, la fructosa y la glucosa, así como de otros menos comunes, como la maltosa. También hay azúcares en el sudor de las personas, que podrían rastrearse para controlar de forma no invasiva el azúcar en sangre. Es difícil saber qué moléculas están presentes basándose sólo en el sabor o el aspecto; en cambio, suelen identificarse con métodos complejos e instrumentos sofisticados. Para simplificar el proceso de detección, Fengyu Li y sus colegas utilizaron anteriormente cristales fotónicos -nanoesferas de poliestireno cuyo color cambia cuando hay compuestos azucarados cerca- en un sensor de chip que cambia de color y distingue 12 azúcares diferentes entre sí. Pero estos sensores no eran portátiles, por lo que Li, Chunbao Li y un nuevo equipo querían incorporar los cristales fotónicos a una película extensible y fácil de transportar para ver si la plataforma con los colores del arco iris también podía detectar y diferenciar los azúcares.

Los investigadores incrustaron filas ordenadas de nanoesferas de poliestireno en una película de acrilato de polietileno. Al principio, el material gomoso parecía rojo, pero cuando se estiraba con una fuerza uniforme, su color cambiaba a través del arco iris: del rojo al rosa, al naranja, al amarillo-verde, al verde claro y, finalmente, al verde oscuro con un estiramiento del 40%. Y cuando se tiraba del material con la mano, se producía un caleidoscopio de colores, ya que las distintas partes del material recibían fuerzas diferentes.

En los primeros experimentos, los investigadores demostraron que el estiramiento de la película potenciaba las señales fluorescentes de 14 azúcares que se habían unido a los colorantes. A continuación, estas señales se podían clasificar entre sí. Para comprobar si el sensor podía hacer lo mismo con muestras del mundo real, mezclaron seis bebidas disponibles en el mercado con el colorante rojo alizarina S-2-ácido difenilborónico 2-aminoetil éster, creando complejos fluorescentes. Las soluciones con estos complejos se puntearon en la película, que luego se estiró, y se midieron las intensidades de fluorescencia a dos longitudes de onda de luz diferentes. Y como los complejos azúcar-tinte de cada muestra producían señales únicas, podían distinguirse unos de otros. El sensor también diferenció las muestras de sudor de seis personas. Basándose en estos resultados, los investigadores afirman que el material elástico y multicolor podría incorporarse a dispositivos portátiles para la monitorización ambiental, clínica o sanitaria del azúcar, o modificarse para detectar otras sustancias.

Los autores agradecen la financiación de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China.

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