اندازه‌گیری مقادیر ناچیز فلزات سنگین در نمونه‌های غذایی کودک در دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از روابط عمومی ستاد نانو،‌ فلزات سنگین آلوده‌کننده‌های سمی هستند که به طور وسیع در فاضلاب‌های صنایع و حتی نمونه‌های محیطی و بیولوژیکی وجود دارند. بسیاری از این فلزات شدیداً سمی و خطرناک و برای سلامتی انسان مضر هستند در نتیجه اندازه‌گیری آنها در مقادیر بسیار کم، برای شیمیدانان از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.

هدف این محققان پیدا کردن راه‌هایی برای جداسازی و اندازه‌گیری آسان و سریع فلزات سنگین در مواد غذایی و نمونه‌های محیطی بود تا بتوان به کمک آن در راستای بررسی و حذف آسیب‌های شیمیایی ناشی از مواجهه با فلزات گام برداشت.

به گفته دکتر ابراهیم قربانی کلهر، عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز و از مجریان این طرح، در میان فلزات مختلف، آشکارسازی و اندازه‌گیری کادمیم (به واسطه بیماری‌های مرتبط با آن، از جمله سرطان پانکراس و پروستات) و سرب (به دلیل سمی و سرطان زا بودن) بسیار حائز اهمیت است. از طرفی فلز روی نیز گرچه در مقادیر بسیار کم برای بدن ضروری است، ولی مقادیر زیاد آن بدلیل ایجاد اختلالات گوارشی و سایر بیماری‌های مربوطه دارای اثرات سمی است. بنابراین تعیین این فلزات به خصوص در مواد غذائی که محیط‌هایی بسیار پیچیده برای اندازه‌گیری هستند، مد نظر این محققان قرار گرفته است.

قربانی در ادامه افزود: «به منظور جداسازی انتخابی این فلزات از مواد غذائی و پیش تغلیظ آنها، از نانوکامپوزیت چهارچوب آلی فلزی مغناطیسی (MOF) استفاده شده است. چهارچوب آلی فلزی مغناطیسی، فازهای جامد متخلخلی هستند که حاوی حفره بوده و می‌توانند برخی گونه‌ها، از جمله یون‌های فلزات را در خود جای دهند. البته شکل و اندازه این حفره‌ها در جذب گزینش پذیر یون‌ها بسیار مؤثر است».

بر اساس نتایج مثبت حاصل شده، این نانوجاذب جهت ردیابی و اندازه‌گیری فلزات سنگین در صنایع مختلف نظیر صنایع غذایی و صنعت نفت قابل کاربرد خواهد بود.

کاهش قیمت بررسی نمونه‌های غذایی و کاهش آلودگی ناشی از عدم مصرف حجم بالای حلال‌های سمی، بدلیل مساحت سطح زیاد و ظرفیت جذب بالای نانوکامپوزیت سنتز شده، از مهم‌ترین نتایج استفاده از این نانوجاذب خواهد بود.

سادگی ساخت، سرعت بالا و میزان مصرف کم نانوجاذب‌های به کار رفته از دیگر مزیت‌های نتایج این طرح است. همچنین به دلیل وجود خاصیت مغناطیسی جاذب سنتز شده، جداسازی آسان و سریع یون‌های فلزی براحتی امکان پذیر است.

قربانی نحوه ساخت و بررسی این نانوجاذب را بدین شرح بیان کرد: «در این راستا یک چارچوب فلز-آلی (MOF) مغناطیسی سنتز شد و سپس در استخراج، پیش تغلیظ و اندازه گیری یون‌های روی، کادمیم و سرب به کار برده شد. در این راستا از ترکیب مواد متخلخل و نانوذرات مغناطیسی استفاده شد تا هم قابلیت جذب بالایی داشته باشند و هم به آسانی و بر اساس خاصیت مغناطیسی، قابل بازیابی باشند. اندازه حفره‌های موجود در جاذب سنتز شده، به گونه‌ای طراحی شده که برای یون‌های مربوطه به صورت گزینش‌پذیر عمل کند. یون‌های مزبور بعد از جذب توسط عامل شوینده، در کمترین حجم، استخراج شده و نهایتاً مقادیر آنها در مواد غذائی توسط دستگاه جذب اتمی شعله‌ای اندازه‌گیری شده است. جاذب مغناطیسی سنتز شده با روش‌هایی نظیر طیف سنجی مادون قرمز، آنالیز عنصری، میکروسکوپی روبش الکترونی و پراش اشعه ایکس شناسایی و تعیین ساختار شده است».

این طرح از تلاش‌های دکتر ابراهیم قربانی کلهر، عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز و با یاری دکتر علی اکبر اصغری نژاد و دکتر محمد بهبهانی و همکارانشان حاصل شده است.