Российские ученые создали анализаторы биологически активных веществ на основе наносистем

Сотрудники химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова создали и изучили перспективные для анализа биологически активных веществ наносистемы на основе коллоидного золота и серебра. Результаты своей работы ученые в течение последнего года опубликовали в высокорейтинговых журналах Analytica Chimica Acta. Руководитель исследования, Владимир Апяри, за работы в этой области был отмечен премией Правительства Москвы молодым ученым за 2016 год.

Ученые разработали новые способы синтеза жидко- и твердофазных систем на основе наночастиц золота и серебра и оценили перспективы их практического использования в химическом анализе. Синтезированные химиками наносистемы могут быть применены в решении проблем экологии, здравоохранения, рационального природопользования, поскольку их аналитически значимые свойства (оптические, магнитные и другие) позволяют определять содержание биологически активных веществ, в частности сульфаниламидов, антибиотиков тетрациклиновой группы, катехоламинов и других.

Наносистемы — объекты, размер которых порядка 10^-9 м, — занимают промежуточное положение между «миром» атомов и молекул и нашим макромиром. Благодаря этому они обладают интересными и уникальными свойствами. К примеру, наночастицы золота и серебра активно поглощают электромагнитное излучение в видимой области спектра, а наночастицы оксида железа (Fe₃O₄) являются суперпарамагнитными, то есть ведут себя как парамагнетики во внешнем магнитном поле, но при этом магнитный момент таких частиц может случайным образом менять направление под влиянием температуры.

«В зависимости от формы наночастиц (сферическая, цилиндрическая, призматическая) они характеризуются различными оптическими свойствами, которые могут меняться в присутствии биологически активных веществ. Эти изменения можно использовать для детектирования соединений, таких как антибиотики, тиосоединения (содержат серу), например цистеин и цистеамин, которые являются маркерами некоторых заболеваний», — рассказал руководитель исследования, старший научный сотрудник кафедры аналитической химии МГУ Владимир Апяри.

В задачу химиков-аналитиков из МГУ входит создание систем, которые позволят любому человеку быстро и просто измерить концентрацию определяемых веществ. «Классический пример доступного анализа — глюкометры, а также тест-полоски, где уже используются наносистемы. Рубиновая зона, которая проявляется на тест-полоске, — это и есть наночастицы золота», — поясняет Владимир Апяри.

Одним из наиболее перспективных направлений химического анализа является цифровая цветометрия с применением бытовых цветорегистрирующих устройств, например цифровых фотоаппаратов, смартфонов и планшетов, для определения концентрации соединений по интенсивности окрашивания аналитических систем. По словам ученого, с помощью наносистем и камер мобильных устройств в недалеком будущем можно будет определять содержание многих веществ.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.