Kristalle erkennen verdorbene proteinreiche Lebensmittel
Ein Forschungsteam um Paolo Falcaro hat eine mikroporöse Kristallverbindung entwickelt, die signalisiert, ob proteinreiche Lebensmittel verdorben sind. Mit dem European Research Council Grant (ERC Grant) werden nun praktische Anwendungsmöglichkeiten ausgelotet.
Es ist ein Ergebnis aus seinem per ERC Consolidator Grant geförderten Projekt POPCRYSTAL, mit dem Paolo Falcaro vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der TU Graz nun einen ERC Proof of Concept Grant (PoC) eingeworben hat. Das neue Projekt mit dem Namen FRESCO, das über eine Laufzeit von 18 Monaten mit 150.000 Euro gefördert wird, hat das Ziel, die Lebensmittelsicherheit zu erhöhen und Lebensmittelverschwendung zu reduzieren. Möglich macht das ein im Rahmen von POPCRYSTAL entwickelter mikroporöser kristalliner Verbundstoff, der giftige chemische Verbindungen detektiert, die entstehen, wenn proteinreiche Nahrungsmittel wie Fisch, Fleisch oder Käse verderben.

Einer Untergruppe von mikroporösen Kristallen, sogenannten „metal-organic frameworks (MOFs), wird im Bereich der Materialwissenschaften ein großes Potenzial zugeschrieben, da sie trotz kleiner Größe eine sehr große Oberfläche besitzen. Je nach Anordnung ihrer Poren können sie verschiedenste Eigenschaften haben. Paolo Falcaro war es im Projekt POPCRYSTAL gelungen, die Porenorientierung zu steuern. Darauf aufbauend folgte in Zusammenarbeit mit Forschenden aus dem TU Graz-Leadprojekt „Porous Materials @ Work for Sustainability“ die Erforschung lithographischer Methoden zur Entwicklung MOF-basierter Anwendungen. Die ersten Ergebnisse dazu publizierte das Team in der angesehenen Fachzeitschrift Advanced Materials (https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202408770). Diese Erkenntnisse werden in FRESCO nun weiter erforscht, um eine Tinte weiterzuentwickeln, die das Verderben von Lebensmitteln erkennt.
Basis dafür ist ein im Rahmen von POPCRYSTAL entwickeltes MOF, das in Form einer nicht-toxischen Verbundtinte auf die Innenseite von Lebensmittelverpackungen aufgebracht werden kann: Je nach Konzentration der giftigen Verbindungen in den verpackten Lebensmitteln ändert die Verbundtinte ihre Farbe. Dadurch lässt sich eruieren, ob die Speisen noch genießbar sind oder nicht. Während des neuen ERC-Projekts möchte das Team um Paolo Falcaro zusammen mit weiteren Forschenden der TU Graz die Zusammensetzung des MOFs verbessern, seine Effektivität testen und geeignete Partner aus der Verpackungsindustrie finden, um die Entwicklung in die Anwendung zu bringen. Dies ist auch die Intention hinter dem Proof of Concept Grant: Aufbauend auf einem bereits eingeworbenen ERC Grant die Forschungsergebnisse auf vermarktbares Innovationspotenzial zu evaluieren.
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Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR
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