Исследователи из Корейского научно-исследовательского института химической технологии и университета Чуннам разработали микрофлюидное устройство, которое напрямую извлекает загрязнители из проб воды и продуктов, содержащих твёрдые частицы (песок, почву, остатки пищи). Это обходит многоступенчатую фильтрацию и ускоряет анализ. Работа опубликована в ACS Sensors.
Проблема стандартных методов
Традиционный анализ воды и продуктов требует многоступенчатой подготовки:
- Фильтрация для удаления твёрдых частиц.
- Использование большого количества растворителей.
- Сложность автоматизации.
Если в пробе есть песок или ил, фильтры забиваются, точность падает, время растёт.
Как работает новое устройство
Ключевая идея: экстрагент (жидкость, извлекающая загрязнители) удерживается в специальной микрокамере в виде капли, а раствор с образцом течёт по соседнему каналу.
Процесс:
- Загрязнители из проходящего потока проникают в неподвижную каплю экстрагента.
- Твёрдые частицы (песок, ил) проходят мимо, не забивая систему.
- Через несколько минут каплю извлекают и анализируют (например, хроматографией).
Никакой предварительной фильтрации не нужно.
Испытания
Устройство протестировали на двух загрязнителях:
- Перфтороктановая кислота (промышленный химикат) — обнаружена менее чем за 5 минут.
- Карбамазепин (лекарство, противосудорожное) — извлекли из взвеси с песком без фильтрации.
Оба соединения чётко идентифицированы методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Преимущества
- Скорость: минуты вместо часов.
- Надёжность: твёрдые частицы не мешают.
- Масштабируемость: можно использовать для рутинного экологического мониторинга и контроля безопасности продуктов.
- Общественное здравоохранение: быстрый анализ питьевой воды и пищевых загрязнителей.
Учёные подчёркивают, что устройство обрабатывает сложные смеси, которые обычно забивают стандартное оборудование. В перспективе — внедрение в практику экологического контроля.