{"id":92180,"date":"2023-05-11T17:22:25","date_gmt":"2023-05-11T17:22:25","guid":{"rendered":"https:\/\/enolife.com.ar\/es\/?p=92180"},"modified":"2023-05-14T23:11:50","modified_gmt":"2023-05-14T23:11:50","slug":"uncuyo-y-unlp-desarrollaron-un-sensor-con-nanotecnologia-para-detectar-hierro-en-el-vino-blanco","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/enolife.com.ar\/es\/uncuyo-y-unlp-desarrollaron-un-sensor-con-nanotecnologia-para-detectar-hierro-en-el-vino-blanco\/","title":{"rendered":"UNCuyo y UNLP desarrollaron un sensor con nanotecnolog\u00eda para detectar hierro en el vino blanco"},"content":{"rendered":"\n

Para garantizar la calidad y seguridad de los productos enol\u00f3gicos es fundamental medir, entre otras cosas, la concentraci\u00f3n de iones inorg\u00e1nicos en su composici\u00f3n, para lo que se deben tener herramientas anal\u00edticas que puedan someter al producto a distintos ex\u00e1menes. Uno de los elementos importantes a medir es el hierro, que si bien est\u00e1 presente naturalmente en el vino, si su concentraci\u00f3n es demasiado alta puede tener efectos negativos en su sabor y calidad. Al respecto, cient\u00edficos de la Universidad Nacional de Cuyo (UNCuyo) y la Universidad Nacional de La Plata (UNLP) crearon un sensor para la detecci\u00f3n de hierro en el vino blanco, utilizando los avances en la funcionalizaci\u00f3n qu\u00edmica de los nanomateriales y herramientas de Inteligencia Artificial (IA).<\/strong><\/em><\/h4>\n\n\n\n
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Cient\u00edficos de la Universidad Nacional de Cuyo (UNCuyo)<\/strong>, en colaboraci\u00f3n con colegas de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP)<\/strong> desarrollaron un sensor para la detecci\u00f3n de hierro en vino blanco. El trabajo se realiz\u00f3 en conjunto entre los qu\u00edmicos Mauricio Llaver<\/strong> y Rodolfo G. Wuilloud<\/strong>, del Laboratorio de Qu\u00edmica Anal\u00edtica para Investigaci\u00f3n y Desarrollo de la Universidad Nacional de Cuyo, el f\u00edsico Horacio Troiani<\/strong> del Centro At\u00f3mico Bariloche, y los ingenieros Francisco J. Ib\u00e1\u00f1ez<\/strong> y Santiago D. Barrionuevo<\/strong>, del Grupo de Sensores y Electrocat\u00e1lisis del Instituto de Investigaciones Fisicoqu\u00edmicas Te\u00f3ricas y Aplicadas (Inifta) perteneciente a la Facultad de Ciencias Exactas de la UNLP y al Conicet. <\/p>\n\n\n\n

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Francisco J. Ib\u00e1\u00f1ez y Santiago D. Barrionuevo, ingenieros de la UNLP.<\/strong><\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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A continuaci\u00f3n replicamos el art\u00edculo de difusi\u00f3n period\u00edstica elaborado por la UNLP para comunicar las caracter\u00edsticas y detalles del novedoso desarrollo.<\/p>\n\n\n

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Mauricio Llaver<\/strong><\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

La motivaci\u00f3n de los investigadores para el desarrollo de este sensor resulta compartida  por los productores y los consumidores, pues la calidad y seguridad de los productos enol\u00f3gicos dependen fuertemente de la concentraci\u00f3n de iones inorg\u00e1nicos en su composici\u00f3n. <\/p>\n\n\n\n

\u201cEl vino es un alimento, seg\u00fan el C\u00f3digo Alimentario Argentino, y como tal est\u00e1 sujeto a comprobaciones y controles. Por ello es importante contar con herramientas anal\u00edticas para poder someter al producto a distintos ex\u00e1menes\u201d, <\/em>explic\u00f3 el mendocino Mauricio Llaver, <\/strong>qu\u00edmico de la Universidad Nacional de Cuyo con un doctorado en <\/strong>Ciencias, quien actualmente est\u00e1 realizando estudios posdoctorales con la direcci\u00f3n del ingeniero Ib\u00e1\u00f1ez. <\/p>\n\n\n\n

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Mozo, hay hierro en mi vino<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La composici\u00f3n del vino puede revelar informaci\u00f3n sobre el origen, las condiciones de cultivo y de elaboraci\u00f3n, as\u00ed como posibles contaminaciones, agregado de ingredientes y adulteraciones. El hierro es uno de los elementos que est\u00e1 presente naturalmente, ya que las uvas lo contienen en peque\u00f1as cantidades. Sin embargo, cuando su concentraci\u00f3n es demasiado alta, puede tener efectos negativos en el sabor y la calidad. 

El exceso de hierro puede, por ejemplo, cambiar el color, ocasionar borras o acelerar la degradaci\u00f3n por la exposici\u00f3n al aire. Por eso, los en\u00f3logos deben monitorear cuidadosamente los niveles de hierro en el vino. <\/p>\n\n\n\n

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\u00bfQu\u00e9 son los puntos cu\u00e1nticos?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Los puntos cu\u00e1nticos, tambi\u00e9n conocidos como quantum dots<\/strong>, son nanoestructuras semiconductoras que tienen un tama\u00f1o del orden de los nan\u00f3metros, es decir, de la mil millon\u00e9sima parte de un metro.

Presentan propiedades cu\u00e1nticas. Por ejemplo, los quantum dots pueden emitir luz de diferentes colores dependiendo de su tama\u00f1o, lo que los hace \u00fatiles en aplicaciones cotidianas como pantallas de televisores, dispositivos de iluminaci\u00f3n y celdas solares.

Los puntos cu\u00e1nticos se pueden funcionalizar, es decir, pueden ser adaptados para un fin en particular- Por ejemplo, agregando grupos qu\u00edmicos en su superficie que le cambien la capacidad de unirse a otras mol\u00e9culas espec\u00edficas.

Todos estos estudios y s\u00edntesis se hacen en La Plata, en el predio de 120 y 64 donde funciona el Inifta. All\u00ed se encuentra el Grupo de Sensores y Electrocat\u00e1lisis, un equipo multidisciplinar de doce personas.<\/p>\n\n\n\n

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Dise\u00f1ados a medida<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Un gran desaf\u00edo de los sensores consiste en la detecci\u00f3n de los elementos de inter\u00e9s en forma muy selectiva, identific\u00e1ndolos entre otros que puedan estar presentes en la muestra. Una forma de aumentar la selectividad es mediante dise\u00f1os novedosos de nanomateriales. En esta b\u00fasqueda, los investigadores fabricaron el sensor en dos pasos: primeramente sintetizaron en el laboratorio los quantum dots de grafeno, mediante t\u00e9cnicas electrol\u00edticas. Este proceso tuvo lugar en el Grupo de Sensores  y Electrocat\u00e1lisis del Inifta, a cargo de Francisco Ib\u00e1\u00f1ez. <\/p>\n\n\n\n

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\u00bfPor qu\u00e9 el grafeno? Porque es un material compuesto por una capa de \u00e1tomos de carbono organizados en una estructura hexagonal, que resulta especialmente interesante para la s\u00edntesis de quantums dots, porque que su tama\u00f1o y forma pueden ser controlados con gran precisi\u00f3n, \u201csintonizando\u201d sus propiedades \u00f3pticas, el\u00e9ctricas y magn\u00e9ticas. Obtuvieron as\u00ed una sustancia de alta sensibilidad a la presencia de compuestos.<\/p>\n\n\n\n

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En un segundo paso funcionalizaron los quantum dots para hacerlos m\u00e1s selectivos a la presencia del ion de hierro, agreg\u00e1ndoles un compuesto qu\u00edmico llamado 1,5-difenilcarbazona, usado com\u00fanmente para la detecci\u00f3n de metales en muestras ambientales. En un procedimiento que incluy\u00f3 el mezclado de ambos compuestos en una soluci\u00f3n por 24 horas a temperatura ambiente y su posterior evaporaci\u00f3n y secado, los investigadores obtuvieron el nuevo compuesto, que fue utilizado como sonda para detectar la presencia de hierro en muestras l\u00edquidas. <\/p>\n\n\n\n

Con este proceso generaron un material altamente sensible y selectivo a la presencia de hierro, y capaz de ser usado como sonda en un l\u00edquido como el vino.<\/p>\n\n\n\n

Para terminar el proceso, se trata el vino para remover los colorantes, y se determina la concentraci\u00f3n de hierro por t\u00e9cnicas \u00f3pticas de fluorescencia.<\/p>\n\n\n\n

En la etapa de puesta a punto del sensor, los cient\u00edficos lo probaron primero en agua proveniente de diferentes fuentes (de la canilla, de represa, de r\u00edo) para calibrar y chequear su eficacia. Luego fue probado en el l\u00edquido -bastante m\u00e1s complejo en sus componentes- que era el objetivo del desarrollo: muestras de vino blanco.<\/p>\n\n\n\n

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\u00bfPor qu\u00e9 en vino blanco y no tinto? \u201cPorque el blanco tiene una matriz org\u00e1nica menos compleja -explica Llaver- y adem\u00e1s ocurre que el vino tinto posee colorantes, dif\u00edciles de remover, que interfieren con la detecci\u00f3n por t\u00e9cnicas \u00f3pticas\u201d, se\u00f1al\u00f3 Ib\u00e1\u00f1ez. <\/em>Y agreg\u00f3: \u201cLa detecci\u00f3n en hierro en vinos tintos es el pr\u00f3ximo paso a seguir, sin embargo el desaf\u00edo es grande\u201d<\/em>. <\/p>\n\n\n\n

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Los investigadores siguen desarrollando ciencia aplicada que provea las bases para nuevas y mejores herramientas de detecci\u00f3n. <\/p>\n\n\n\n

Sobre la continuaci\u00f3n de esta l\u00ednea de trabajo, Iba\u00f1ez adelant\u00f3: \u201cLos avances en la funcionalizaci\u00f3n qu\u00edmica de los nanomateriales sumado al uso de herramientas de Inteligencia Artificial nos permitieron recientemente detectar en forma muy selectiva y sensible iones de hierro y mercurio entre muchos otros iones. Estos resultados fueron enviados a publicar y tienen implicancias directas sobre la cuantificaci\u00f3n y predicci\u00f3n de iones que son contaminantes, y otros que nos brindan informaci\u00f3n sobre la calidad del vino y sus or\u00edgenes.\u201d<\/em><\/p>\n\n\n\n

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El \u201capagamiento\u201d de la fluorescencia permite detectar la presencia de  hierro en la muestra de vino.<\/strong><\/em>
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El trabajo completo est\u00e1 disponible en el siguiente enlace<\/a>.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Dato curioso<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El contenido de hierro en los vinos viene siendo estudiado en la UNLP desde hace mucho tiempo. Esta imagen, por ejemplo, es de la tesis doctoral del qu\u00edmico Carlos Fantini<\/strong>, de 1940, titulada \u201cExistencia normal y anormal de hierro en los vinos argentinos. M\u00e9todos f\u00edsicos y qu\u00edmicos para su evaluaci\u00f3n\u201d<\/strong>, que est\u00e1 disponible en el repositorio institucional de la UNLP para su consulta p\u00fablica.<\/p>\n\n\n\n

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