Уникальную биоаналитическую систему для предотвращения загрязнения окружающей среды фенолом разработали молодые ученые Тульского государственного университета (ТулГУ). Метод, построенный на основе нанокомпозитных материалов, позволяет определить фенол в воде всего за 5 минут. Разработка будет полезна для экологического мониторинга регионов, на территории которых расположены производства пластмассы, текстиля, фармацевтики, нефти и разного рода пестицидов.
Фенол и его производные — одни из самых опасных для окружающей среды веществ, которые образуются при переработке нефтепродуктов, а также производстве красителей, фармацевтических препаратов и пластификаторов. Они токсичны для живых организмов и могут вызывать заболевания нервной системы, почек и даже повредить ДНК. Поэтому их определение на ранних стадиях способно предотвратить утечку и глобальные катастрофы.
Стандартные методы определения содержания фенола в воде, такие как фотометрия и флуометрия, занимают несколько часов. Кроме того, при их проведении используются токсичные вещества, требующие утилизации по завершении исследования. Поэтому ученые постоянно ищут новые более экономичные, простые и автоматизированные методы анализа.
Ученые молодежной лаборатории биологически активных соединений и биокомпозитов (БАСиБ) ТулГУ разработали биосенсорные инструменты для определения фенола в воде. Они поместили клетки, насыщенные микроорганизмами, в восстановительные полимеры на основе композита с углеродными нанотрубками. Полученный биосенсор прошел проверку на образцах поверхностных вод из городских водоемов.
«В результате апробации разработанного биосенсора, полученные значения незначительно отличались от стандартного анализа. В итоге удалось достичь невероятно быстрого анализа, который в лабораторных условиях составляет всего 5 минут. Такая существенная экономия времени для проведения анализа позволит оперативно находить утечку фенола и предотвратить загрязнение окружающей среды», — пояснил младший научный сотрудник лаборатории ТулГУ Роман Перчиков.
В настоящее время разработанная в ТулГУ система — на стадии научно-исследовательской работы, ученым потребуется время на изучение биорецептурной системы и композитного материала, а также доведения до масштабируемой в промышленности модели прибора.
Результаты исследования ученые опубликовали в одном из ведущих научных журналов.