تم اجراء العديد من التجارب للكشف عن عدة أنواع من أيونات المعادن باستخدام تقنيات الاستشعار الكيميائي. يوجد العديد من أيونات المعادن في بلازما دم الإنسان بشكل كبير مثل أيونات الكالسيوم (II) وتم تصميم وتطوير المستشعر البصري من أجل اكتشاف وقياس محتوى أيون المعدن الحيوي بيولوجيًا ،مما ادي الي جذب المزيد من الانتباه في التحليل السريري. تتميز المستشعرات الكيميائية المستندة إلى صبغة أو مسبار كيميائي بخصائص بصرية مميزة ولديها القدرة على تغيير خواصها الفلورية أو الامتصاص عند عملية إزالة معدن ثقيل مع أيونات التحليل. تم تطبيق العديد من الأبحاث لتحسين فرص الحصول علي جهاز استشعار الكيميائي للتعرف على العديد من أيونات المعادن خاصةً أيونات الكالسيوم (II) والكشف عنها ، والتي تلعب دورًا مهمًا في النظم البيولوجية المتميزة. بالاضافة الي ذلك ان هذه الايونات لها العديد من الفوائد في مجالات مثل الغذاء والعلوم الطبية.
تم تطوير العديد من المجسات الكيميائية وصممت لقياس وإدراك أيونات الكالسيوم (II) استنادًا إلى بناء جزيئيات متنوعة تشتمل على مواد عضوية نانوية وبروتين.
أيضًا ، توفر المستشعرات الكيميائية تقنية فريدة من نوعها في الاستشعار لأنها توفر سهولة التعرف على أيونات الكالسيوم (II) بالعين المجردة.
لذلك ، تم تطوير واستخدام العديد من الجزيئات الكيميائية واللونية للكشف عن أيونات الكالسيوم (II) ، ولكن هناك بعض القيود الهامة التي تواجه استخدام هذه التجارب الكيميائية مثل وجود أيونات معدنية مختلفة في البيئة الوسطيه وخاصة الزنك (II).
إن الشرط الأساسي لتشييد وتطوير مواد مناسبة لاستخدامها كمستشعر كيميائي أو مستشعر حيوي في العديد من المجالات ، بما في ذلك علوم المختبرات والأدوية داخل وخارج الجسم الحي ، قد ألهم حاليًا عددًا هائلاً من العلماء لتطوير وتطبيق المواد الكيميائية بحيث تكون قادرة على تتبع جزيء محدد أو الكاتيونات المعدنية. تتميز هذه المستشعرات الضوئية بمزايا حساسة مثل الاكتشاف السريع والدقة المميزة والتطبيقات البيولوجية. أحد تطبيقات الاستشعار عن بعد هو استخدام متغيير الفلورسنت الذي يرافقه تحسين شدة انبعاث المسابر الكيميائية بسبب إضافة جزيء كيميائي أو أيونات المعادن.
في هذا البحث تم عرض مستشعر كيميائي بصري باستخدام مركب (Ferutinin) للكشف عن ايونات الكالسيوم (II). تمت دراسة قياسات الامتصاص والأشعة فوق البنفسجية لليجند الحر (ferutinin) وبحضور ايونات الكالسيوم (II).
يُظهر المستشعر الجديد انتقائية عالية مع قيمة جيدة لـ LOD وحساسية عالية وقابلية انعكاسية سريعة للكشف عن ايونات الكالسيوم (II).
تم فصل مركب الفريوتنين من نوع السيسيكوتربين واستخدامه كمستشعر بصري كيميائي للكشف عن أيونات الكالسيوم (II). تم فحص سلوك امتصاص الاشعة فوق البنفسجية بين مركب الفريوتنين وايون الكالسيوم (II) في محلول الايثانول (PH = 7.4).
تبين ان المستشعر الكيميائي البصري لمركب الفريوتنين حساسية عالية لايون الكالسيوم (II) دون اي تدخل من الايونات الموجبة (الكاتيونات) الاخري.
تم تصميم جهاز استشعار كيميائي ضوئي جديد يعتمد على مركب الفريوتنين ويستخدم لاكتشافات أيونات الكالسيوم ((II. هذا الاستشعار البصري الطبيعي يعرض انتقائية هائلة لامتصاص أيونات الكالسيوم ((II. علاوة على ذلك ، ينتج عن عملية ارتباط أيونات الكالسيوم ((II مع جهاز استشعار بصري متراكب الفريوتنين لانتاج 1: 1 (معدن: ليجند) الذي يرافقه تحسين نطاق الانبعاثات الرئيسي الذي يتمركز في 355 نانومتر من المسبار الدوائي. وتأثير "الانقلاب" الفلوري هو دليل واضح على عملية ارتباط بين مركب الفيروتينين و أيونات الكالسيوم ((II ويمكن اكتشاف ذلك ببساطة. ومع ذلك ، تم فحص تفاعل المستشعر الضوئي البصري مع أيونات الكالسيوم ((II في وجود الكاتيونات الأخرى دون أي تدخل كبير.
