Химснаб

Прототип биосенсора, который может удешевить качественное и количественное определение распространенного класса токсических пестицидов

 Исследователи создали прототип биосенсора, который может удешевить качественное и количественное определение распространенного класса токсических пестицидов в окружающей среде и продуктах питания. фосфорорганическими пестицидами представлено около 40 процентов применяющихся в настоящее время в мире химических средств борьбы за урожай, при этом нейротоксичность фосфонатов-пестицидов известна давно. В связи с опасностью фосфорорганических пестицидов (при превышении их дозы) исследователи постоянно разрабатывают портативные биосенсоры, которые могут определять содержание фосфорорганики в аналитах, а также выявлять случаи применения запрещенных соединений. Фосфонаты и фосфаты ингибируют холинэстеразу, именно эта реакция обуславливает их токсичность для людей. В настоящее время существует большое количество биосенсоров, в которых для обнаружения и количественного определения фосфорорганики используется этот фермент. Однако необходимость выделения холинэстеразы из тканей животных делает этот фермент дорогим, соответственно увеличивая стоимость биосенсоров. Это побуждает исследователей искать возможности применения более дешевого фермента – растительной эстеразы.

Чанцзюнь Ху (Changjun Hou) и Ю Лей (Yu Lei) с коллегами разработали биосенсор для определения фосфонатов, работающий с использованием эстеразы растительного происхождения. Эффективность сенсора увеличена за счет использования наноматериалов, разработанных для применения в прежних биосенсоров, работавших с применением ацетилхолинэстеразы.

В состав нового сенсора входят наночастицы золота, обеспечивающие легкость перехода электронов, нанолисты графена для увеличения проводимости и хитозан, гидрофильный полисахарид, стабилизирующий фермент. Для конструкции биосенсора исследователи первоначально осадили из раствора на поверхность стеклооразных стеклянных электродов наноцастицы золота и нанолисты графена. Затем они экстрагировали и очистили растительную эстеразу, выделенную из пшеничной муки, после чего смешали ее с хитозаном. Раствор, содержащий эстеразу и хитозан был нанесен на поверхность, содержащую нанокомпоненты, после чего вся система была просушена. По завершении просушки систему поместили в буферный раствор, содержащий 1-нафтилацетат, который в присутствии эстеразы гидролизуется до электроактивного продукта – 1-нафтола. фосфорорганические пестициды ингибируют гидролиз эфира, благодаря чему исследователи получили возможность определять концентрацию фосфонатов и фосфатов в анализируемом растворе, отслеживания понижение электрохимического тока на электродах.

Исследователям удалось использовать биосенсор для измерения в растворе концентраций двух фосфорорганических пестицидов – паратиона и малатиона, составлявших 500 миллиардных частей, для ряда фосфорорганических пестицидов предел обнаружения составляет 50 триллионных долей. Такая чувствительность устройства сравнима или превосходит возможности уже известных методов определения фосфатов и фосфонатов с помощью ацетилхолинэстеразы, что обуславливает возможность применения новой системы для выполнения реальных анализов. Систематическая ошибка определения пестицидов при переходе от модельных растворов к образцам овощей и фруктов составляет 4 процентов. Лей заявляет, что в его ближайших планах применение растительной эстеразы для создания портативного сенсора, в котором для определения будут использоваться индикаторные бумаги и/или простое считывание электрохимических показателей, чтобы проанализировать результаты анализа было бы также просто, как и обработать данные, получаемые с помощью бытовых глюкометров.

 

+7 (812)

Телефоны отделов продаж:

337-18-93 - отдел моющих средств и хозтоваров-многоканальный.
337-18-94 - отдел ветзоотехники и агрохимии
337-18-95 - отдел лабораторной посуды
337-18-96 - отдел химии и спецодежды
337-18-97 - отдел лабораторного оборудования и приборов

Адреса электронной почты:

him_spb@mail.ru
himsnab.53@list.ru

Адрес:

198095, г. Санкт-Петербург, ул. Швецова, дом 23 (Здание ТЭМП)

© 2009 — «ХИМСНАБ»
Все права защищены

Отказ от ответственности



Создание сайта — «Consepto»
Продвижение сайта — «1 Место»