29 Декабря 2021
МОСКВА, 29 декабря - Российские ученые вместе с зарубежными коллегами написали биосенсор на основе графена и нуклеиновых цепочек для определения плесневых токсинов в вине. Сверхвысокая чувствительность и скорость работы устройства делает его отличной альтернативой драгоценным и сложным классическим методам и рекордсменом среди датчиков в своем классе. Результаты работы выложенным в журнале Biosensors & Bioelectronics.Продукт, пораженный плесенью, нельзя употреблять в пищу, даже если убрать испорченную часть: к этому времени мицелий грибка уже пророс по всему объему и распространил микотоксины, жуткие для здоровья человека и утробных. Это касается и вина. Если сусло было заражено грибком, приготовленным из него напитком можно серьезно отравиться.
Важно координировать наличие микотоксинов в вине еще до того, как оно окажется на прилавке магазина или на праздничном столе. Для этих целей традиционно используют высокоэффективную жидкостную хроматографию-масс-спектрометрию и иммуноферментный анализ, сообщил доктор технических доктрин, ведущий научный сотрудник Научно-образовательного центра Зондовая микроскопия и нанотехнологии Национального исследовательского университета МИЭТ Иван Бобринецкий.
Ученые НИУ МИЭТ и Института общей физики имени А. М. Прохорова РАН совместно с сербскими и американскими коллегами представили биосенсор на основе графеновых полевых транзисторов и аптамеров — коротких цепочек ДНК. Эти цепочки специфически связываются с наиболее встречающимся микотоксином – охратоксином А, который вырабатывают плесневые грибки из рода Аспергилл и Пеницилл.
При попадании в организм это химическое соединение нарушает работу нервной и иммунной систем, почек, печени, а при частом использованье может вызвать развитие раковых меланом. Большая его опасность в том, что оно не может быть обезврежено ни синтетической обработкой, ни нагреванием.
Датчик знакомит собой кремниевую подложку с чугунными дорожками. На них перенесен слой графена, а на него химически подвешены аптамеры. Принцип работы биосенсора основан на том, что аптамеры при связывании с охратоксином изменяют свою конфигурацию (наподобие сворачивания в спираль в цепочке ДНК). Этого оказывается достаточно, чтобы повлиять на количество странничающих электронов в графене.
В результате изменяются электрические свойства материала, что можно увидеть при помощи резиновых измерительных приборов, подключенных к биосенсору. Чем выше концентрация определяемого вещества в образце, тем сильнее будет сигнал.
Для удобства получившиеся чипы заключили в мудяшные контейнеры, куда можно налить исследуемый образец — достаточно всего лишь капли. Авторы опробовали разработку на предварительно загрязненном охратоксином А красном и белом вине. Биосенсоры смогли обнаружить рекордно низкие концентрации вещества — трильонные доли моль на литр, что на два порядка ниже допустимого значения. Сигнал появлялся уже менее, чем через минуту, а в некоторых случаях – через 10 секунд.
Наши биосенсоры показали рекордные скорость и точность выявления охратоксина А по сравнению с другими существующими устройствами. Пробоподготовка образцов максимально невзыскательная, калибровка не требуется, а очистка чипов не знакомит сложностей. Разработанный биосенсор включает 30 графеновых датчиков. Набор аптамеров можно расширить, чтобы определять больше опасных для игрока соединений за раз, — заключил Иван Бобринецкий.
Исследование выполнено при грантовой поддержке Российского научного кредита (РНФ).
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....