Indicadores de tiempo-temperatura basados en la reacción permanganato-oxalato, activados por debajo de cero y...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Química
• Ciencias de los materiales
• Biotecnología

Sus antecedentes:

• Los productos y especímenes biológicos requieren un almacenamiento constante en frío para mantener su integridad.
• Los actuales indicadores de tiempo-temperatura (ITT) son insuficientes para el seguimiento de las condiciones de frío extremo en el nivel de las cuotas individuales.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar nuevos indicadores visuales de tiempo y temperatura (TTI) funcionales por debajo de 0 °C para el almacenamiento en frío.
• Adaptar la reacción permanganato-oxalato utilizando soluciones anticongelantes basadas en perclorato eutectico para una cinética personalizable y un rendimiento robusto.

Principales métodos:

• Adaptó la reacción autocatalítica de permanganato-oxalato con composiciones eutecticas de LiClO4, NaClO4 y Mg ((ClO4) 2) para reducir los puntos de fusión a -18 °C, -37 °C y -67 °C.
• Caracterizado ocho TTIs personalizados con tiempos de ejecución que van desde cinco minutos a 25 °C hasta 7 días a -20 °C.
• Se ha evaluado la sensibilidad a la temperatura, la precisión, la reproducibilidad y la estabilidad en ciclos de congelación/descongelación y en períodos prolongados de congelación previa.

Principales resultados:

• Desarrolló TTIs con actividad en frío con cinética personalizable y sensibilidad a la temperatura consistente con el comportamiento de Arrhenius.
• Se consigue una alta precisión y reproducibilidad con una precisión de tiempo de ejecución dentro del lote y entre lotes de ≤ 4,8% CV y ≤ 7,5% CV, respectivamente.
• Estabilidad del indicador demostrada, manteniendo la intensidad del color durante al menos 12 meses cuando se almacena por debajo del punto de fusión, con un impacto mínimo de los ciclos de congelación/descongelación.

Conclusiones:

• El sistema de permanganato-oxalato en soluciones anticongelantes basadas en perclorato eutectico proporciona un enfoque sencillo y económico para las TTI activas en frío.
• Estos TTIs ofrecen una cinética personalizable y un rendimiento robusto para el monitoreo de condiciones ultrafrías.
• Los ITT desarrollados pueden mejorar significativamente el control de la calidad de los productos biológicos y las muestras biológicas durante el almacenamiento y la manipulación en frío.