Irudi Digitalen Analisia: espektrofotometria ordezkatzen

Gorka Albizu, Irati Berasarte, Ane Bordagaray, Sergio Dávila, Edurne Jaime-Barquero

Kimika Analitikoa materiaren kuantifikazioa, identifikazioa eta banaketa aurrera eramateko metodoak erabili eta aztertzen dituen diziplina zientifikoa da. Azken hamarkadetan teknologiak jasan duen garapen handiari esker, Kimika Analitikoak haren analisi metodoak hobetu ditu. Beraz, teknologiari esker analisi metodo azkarragoak, sinpleagoak, erreaktibo kantitate gutxiago behar dituztenak, ingurumenarekiko jasangarriak eta emaitza fidagarriak eskaintzen dituztenak garatu dira.

Metodologia berri horien artean Irudi Digitalen Analisia (DIA, Digital Image Analysis) dago, sistema batetik informazio analitikoa ateratzeko irudi digital bat oinarritzat hartzen duen metodoa. Teknika horren inguruko lan eta artikulu ugari argitaratu dira azken urteetan. Ez da harritzekoa, metodoak abantaila ugari eskaintzen baititu: merkea eta azkarra da, irudi digitalak lortzeko gailuak geroz eta eskuragarriagoak baitira eta aldi berean lagin asko analizatzeko aukera eskaintzen duelako, DIA metodoak automatizatzeko aukerarekin batera.

Irudi digitalen analisiak aztergai den sistema bati buruzko informazioa lortzea du helburu. Informazioa lortzeko sistemaren irudiak erabiliko dira. Horretarako, argazkia egiteko aparailua (mugikorra, argazki kamera edota eskanerra) behar da, baita irudi horien kalitatea eta egokitasuna bermatzea ere. Irudia lortu eta egokia dela ziurtatu ondoren, honen prozesaketa egiten da informazio kimikoa lortzeko. Tratamendu matematikoa egiteko software desberdinak aplika daitezke (MatLab edo ImageJ adibidez) eta kolore sistema bakoitzaren araberakoak diren parametroak lortuko dira.

Prozesaketatik erauzitako parametroak analitoaren (analizatu nahi den objektua) kontzentrazioarekin erlazionatzea da hurrengo urratsa. Kasurik sinpleenean, erlazioa lineala izango da, eta horrela, kalibrazio zuzen bat lortuko da. Beste kasu batzuetan, ordea, linealtasuna galdu egin daiteke, eta ondorioz, datu matrize konplexuagoak sortu beharko dira, iruditik erauzitako datu gehiago erabiliz.

DIA hainbat sektoretan emaitza onekin aplika daitekeen teknika bat dela egiaztatzeko industria, medikuntza eta elikadura sektoreko objektuekin probak egin dira. Hiru kasuetan antzeko prozedura erabili da:

• lehenengo, erreakzio kolorimetriko egokia bilatu da,
• ondoren, irudiak eskuratu dira.

Laginak aztertzeko polipropilenozko mikroplaka gardenak erabili dira. Hauek 420 μL bitarteko gaitasuna duten 96 zulotxo dituzte, eta ondorioz, lagin ugariren aldibereko determinazioa egiteko aukera dago.

Industria: nikel estaldura bainuen analisia

Nikel estaldura bainuen analisia eta kontrola egiten da. Industrian erabiltzen diren nikel estaldura bainuetan hainbat konposaturen kontzentrazioa kontrolatzea ezinbestekoa da, hala nola, nikela, sulfato ioiak edo amonio ioiak. Konposatu hauek determinatzeko erabiltzen diren teknikak garestiak edo sofistikatuak izanik, DIA aplikatzen da determinazio sinple eta azkarrago bat egiteko. Garatutako metodoak hiru kasuetan erregresio lineal bidez emaitza egoki eta fidagarriak lortzea ahalbidetu du.

Medikuntza: malko artifizialen analisia

Malko artifizial mota desberdinak analizatu dira. Medikamentu guztiak, malko artifizialak barne, konposatu askoz osatuta daude. Printzipio aktiboaz gain, testura eta biskositatea mantentzeko substantzia kimikoak aurki daitezke, baita pH-a konstante mantentzeko substantziak ere. Tanpoi erabilienak fosfatoz osaturikoak izaten dira, baina ioi honen gehiegizko kontzentrazioak arazoak sor ditzake. Hau oinarri hartuta, DIA bidez fosfato kontzentrazioa eta pH-a determinatzeko metodo bat garatu da. Lehena erregresio lineal bidez determinatu da, eta bigarrena, modelo konplexuago bat osatuz eta aldagai anitzeko analisia erabiliz. Bi kasuetan determinazioa arrakastaz egin da.

Elikadura: koloratzaileen analisia

Koloratzaileen analisia egiten da. Gaur egun, koloratzaileen erabilera oso hedatuta dago, elikagaien itxura erakargarriagoa bihurtzeko erabiltzen baita. Gehiegizko kontsumoak arazoak sor ditzakeenez, batez ere umeetan, koloratzaileen kontzentrazioa ezagutzea oso garrantzitsua da. Tartrazina eta allura gorria nahasteak determinatzeko DIAn oinarritutako metodo bat garatu da, hauek baitira litxarrerietan sarrien aurki daitezkeen koloratzaileak.

Hiru sektoreetan determinazioa kolore sistema desberdinetako parametroak kontuan hartu dira eta aldagai anitzeko analisia erabili dira ere eta emaitza egoki eta fidagarriak lortu dira. Irudi digitalen analisia (DIA) erabiliz garatutako 3 aplikazioen emaitzak erakutsi dute metodo azkarra dela, merkea, hondakin kantitatea gutxitzeko aukera ematen duela eta sentsibilitate handiko metodoa dela.

Artikuluaren fitxa

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: Ekaia 39
• Artikuluaren izena: Irudi Digitalen Analisia: espektrofotometria ordezkatzen.
• Laburpena: Irudi digitalen analisia (DIA) teknika multzo batek osatzen du eta helburu nagusia da aztergai den sistema bati buruzko informazio adierazgarria determinatzea sistema horren irudiak erabiliz. Metodoaren abantaila nagusiak bere abiadura, sinpletasuna eta beharrezko lagin kopuru txikia dira (400 μL-tik behera mikroplakak erabiltzen badira), bai ta sortutako hondakin kopuru txikia ere. Lan honetan DIAren hiru aplikazio desberdin deskribatzen dira: nikel bainuetan aurki daitezkeen konposatu nagusien analisia eta kontrola, hala nola, nikela, amonioa eta sulfatoak; fosfatoen eta pH-aren aldibereko determinazioa malko artifizialetan eta tartrazina eta allura gorria koloratzaileen determinazioa jangaietan. Aplikazio hauetan, mahaigaineko eskanerra eta telefono mugikorra erabili dira irudiak eskuratzeko.
• Egileak: Gorka Albizu, Irati Berasarte, Ane Bordagaray, Sergio Dávila, Edurne Jaime-Barquero
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 189-209
• DOI: 10.1387/ekaia.21860

Egileez

Gorka Albizu, Irati Berasarte, Ane Bordagaray, Sergio Dávila, Edurne Jaime-Barquero UPV/EHUko Donostiako Kimika Fakultateko Kimika Analitikoko Saileko ikertzaileak dira.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.