Новый нанокомпозитный сенсор токсинов питьевой воды

Сенсор, созданный из золотых наночастиц и углеродных нанотрубок, допированных азотом и антителом.

Экологически чистый и простой метод создания сенсора для определения одного из наиболее токсичных цианотоксинов – микроцистина LR – был разработан учеными из Китая. Цианотоксины образуются в результате жизнедеятельности сине-зеленых водорослей и могут загрязнять питьевую воду.

В 1998 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) приняла временный предел в 1 мг в 1 литре для микроцистина LR в питьевой воде, поэтому его обнаружение в окружающей среде является очень важным.

Хуанксянь Чжу и его коллеги из университета Нанкина сделали свой сенсор для обнаружения микроцистина LR с помощью золотых наночастиц на углеродных нанотрубках допированных азотом. Допированные азотом нанотрубки менее токсичны к клеткам и имеют лучшую биосовместимость чем недопированные углеродные нанотрубки, что делает их более пригодными для биосенсоров. Азот, вовлеченный в нанотрубки, также обеспечивает активный центр для закрепления наночастиц золота.

Группа иммобилизировала антитело для микроцистина LR на наносенсор и использовала его для определения цианотоксина в образцах воды. Они обнаружили, что микроцистин LR может быть обнаружен при концентрациях существенно меньших, чем допустимый предел, установленный ВОЗ.

Чжу объясняет, что еще несколькими методами можно определить присутствие микроцистина LR, но они требуют много времени, нуждаются в дорогом обрудовании и передовой технической экспертизе. Нанокомпозиты, созданные командой Чжу являются дешевыми и позволяют обнаруживать микроцистин LR в широком диапазоне концентраций, имеют низкий предел обнаружения, хорошую воспроизводимость и могут успешно определять микроцистин LR в образцах загрязненной воды.

Полученная система более биосовместима по сравнению с существующими, поэтому повышает чувствительность иммунодетектирования микроцистина LR, отмечает Дяньпинь Тан, эксперт в области электрохимических технологий иммуноанализа из университета Фучжоу в Китае.

Чжу надеется иммобилизовать наночастицы различных металлов на углеродные нанотрубки допированные азотом, для создания композитов наночастица/нанотрубка, в качестве биосовместимых платформ для биодетектирования и биокатализа.

Результаты исследований опубликованы в статье:

Jing Zhang, Jianping Lei, Rong Pan, Chuan Leng, Zheng Hu and Huangxian Ju In situ assembly of gold nanoparticles on nitrogen-doped carbon nanotubes for sensitive immunosensing of microcystin-LR. – Chem. Commun. – 2011. – V.47. – P.668–670; DOI: 10.1039/C0CC04198J. 

Источник(и):

1. rsc.org

2. sci-lib.com