Создан дешевый сенсор ультрафиолета на базе белков и кишечной палочки

МОСКВА, 12 февраля. /ТАСС/. Немецкие химики создали биогибридный материал на базе кишечной палочки и флуоресцентных белков, который меняет свой цвет при облучении ультрафиолетом и сохраняет этот оттенок на протяжении долгого времени. Это позволяет использовать его в качестве основы для наносимых или встраиваемых датчиков УФ-излучения, сообщила пресс-служба Мюнхенского технического университета (TUM).

"Мы показали, что в разные покрытия можно встроить биологические элементы без ухудшения свойств этих материалов. Бактерии в нашем гибридном материале играют роль своеобразного "щита", который защищает молекулы белков, чувствительных к ближнему ультафиолетовому излучению, от различных химических и физических воздействий", - заявила руководитель научной группы в TUM Амели Скопп, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Как отмечают химики, за последние десятилетия химики и физики создали множество материалов, реагирующих на ультрафиолетовое излучение. Сенсоры на базе этих материалов активно используются в фармацевтике для выявления действия прямого солнечного света на светочувствительные лекарства, а также для обеспечения корректной работы систем дезинфекции при помощи УФ-волн.

Подобные сенсоры часто сложно изготовлять и при этом многие из них не способны хранить длительное время информацию о перенесенной ультрафиолетовой нагрузке, что побуждает ученых искать более дешевые и функциональные альтернативы. В частности, недавно химики создали флуоресцентный белок mEosFP, цвет свечения которого меняется с зеленого на красный при воздействии даже очень небольших доз ультрафиолета.

Это позволяет использовать его в качестве основы для высокочувствительных сенсоров ультрафиолета, однако этому в прошлом мешало то, что молекулы данного пептида было крайне сложно встроить в красители и покрытия без ухудшения их свойств. Химики решили эту проблему, встроив инструкции по производству молекул пептида mEosFP в геном обычной кишечной палочки.

Последующие опыты показали, что высушенные клетки этих микробов способны вырабатывать яркое свечение и быстро менять его цвет при воздействии ультрафиолета. Опираясь на это наблюдение, ученые создали материал на базе биомассы кишечной палочки, который заметным для глаза образом меняет свой цвет уже через пять минут после попадания на солнечный цвет. В перспективе это позволит использовать его для отслеживания радиационной нагрузки, а также решения других задач, связанных с ультрафиолетом, подытожили ученые.