Российские химики создали сверхчувствительный детектор ядов
Ученые из России создали установку, позволяющую находить даже следовые количества ядов, гормонов, красителей и других молекул в воде, пище или биоматериалах. Ее описание и первые итоги опытов были представлены в журнале Analytica Chimica Acta.
"Данный подход очень прост, доступен и адаптируем для обнаружения и других малых молекул, а не только гормона щитовидной железы. Мы надеемся, что он будет активно применяться для поиска новых маркеров заболеваний, в медицинской диагностике, экологическом мониторинге, контроле пищевой промышленности, биобезопасности и прочих жизненно важных отраслях", - заявила Наталия Гутенева из Московского Физтеха в Долгопрудном.
Практически все предметы окружающего мира, начиная с клеток нашего тела и заканчивая обычными лужами на асфальте, содержат в себе бесчисленное множество молекул, часть из которых присутствует в них в очень малых количествах. Эти вещества могут играть огромную роль в их жизни и работе, или же, наоборот, служить причиной их разрушения или гибели.
К примеру, попадание нескольких десятков нанограмм ботулотоксина в кровоток почти гарантированно убьет человека, а появление следовых количеств разных токсичных химикатов в воде рек и озер может вызвать серьезнейшие нарушения в поведении рыб и их массовую гибель.
Сегодня ученые могут находить подобные "невидимые" яды двумя путями, используя громоздкие и дорогие масс-спектрометры, и относительно дешевые, но трудоемкие и неторопливые методы иммуноферментного или иммунохроматографического анализа (ИХА). И то, и другое нельзя провести за пределами лабораторий, что сильно ограничивает их применимость и не позволяет проводить подобные замеры в оперативном режиме.
Гутенева и ее коллеги из МФТИ, НИЯУ МИФИ и Института общей физики РАН решили эти проблемы, создав особые магнитные метки, "прилипающие" к нужным молекулам и позволяющие вылавливать и идентифицировать их даже в том случае, если они присутствуют в растворе в единичных количествах.
По принципам работы, как отмечает пресс-служба Физтеха, она напоминает ИХА, но проводится несколько иначе. Получив метки нужного типа, ученые соединяют их с антителами и добавляют их в образец крови или других биоматериалов, в котором может присутствовать яд, гормон или другие интересные молекулы.
Эти антитела "цепляются" за подобные вещества, а также соединяются с другими синтетическими молекулами, необходимыми для того, чтобы вся эта конструкция могла "зацепиться" за тестовые полоски, наполненные специальным сорбентом.
Их появление особым образом меняет то, как эти полоски реагируют на магнитные поля, что позволяет находить даже самые небольшие следы ядов или гормонов. Их масса, как показали опыты на образцах крови и гормоне щитовидной железы, не превышает нескольких миллионных долей нанограмма, что в сотни раз лучше, чем чувствительность ИХА или ИФА.
Что самое важное, вся эта процедура проделывается всего за 30 минут и для ее реализации не нужна лаборатория или сложные и дорогие реагенты. Все это, как надеются ученые, поможет их разработке быстрее проникнуть в повседневную жизнь людей и другие химические лаборатории.
