СЕНСОРЫ НА ОСНОВЕ НАНОЧАСТИЦ ЗОЛОТА ПОМОГУТ ВЫЯВИТЬ ПРИРОДНЫЕ АНТИОКСИДАНТЫ

Дата публикации: 29 января 2025

Исследователи ИТМО создали многоразовые сенсорные подложки, покрытые наночастицами золота, которые выявляют точную концентрацию хлорогеновой кислоты в растительном и производственном сырье. Этот природный антиоксидант активно используется при производстве лекарств, продуктов питания и косметики. Разработка ученых позволит определять содержание хлорогеновой кислоты как в лабораториях, так и в полевых условиях. Результаты исследования были опубликованы в журнале первого квартиля (Q1) International Journal of Molecular Sciences. 

Евгений Смирнов и Арина Павлова. Фото: Дмитрий Григорьев / ITMO

Полифенолы играют ключевую роль в биологических процессах благодаря антиоксидантным свойствам. Одним из самых распространенных соединений этой группы является хлорогеновая кислота, которая содержится в кофе, семенах подсолнечника, листьях черники и цикории. Она снижает окисление липопротеинов низкой плотности, что помогает снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний. Однако избыток хлорогеновой кислоты при производстве, например, растительного белка, может привести к нежелательному окрашиванию конечного продукта. Поэтому контроль содержания этой кислоты крайне важен.

Ученые ИТМО разработали высокочувствительные сенсоры, которые позволяют обнаружить хлорогеновую кислоту в диапазоне концентраций от 10 до 350 микромолей с точностью до 99%. Разработка представляет собой кремниевые пластинки, покрытые пленкой из наночастиц золота. Сенсоры работают в связке с рамановской спектроскопией — аналитическим методом, который позволяет с высокой точностью определять структуру анализируемого вещества и его количество, анализируя рассеивание лазерного луча с молекулами. В результате ученые получают уникальные «отпечатки пальцев» молекул, по которым, как в криминалистике, можно идентифицировать то или иное вещество. 

Наночастицы золота наносят на кремниевые пластинки в несколько этапов. Сначала в растворе синтезируют наночастицы золота размером от 14 до 99 нанометров. Затем наночастицы скрепляют, как кубики LEGO, специальной молекулой и упорядочивают на границе воды и органического растворителя, в результате чего образуется равномерная сверхтонкая пленка наночастиц толщиной в несколько десятков нанометров. Готовую пленку переносят на кремниевую и полимерную пластинки, используя метод «аквапечати» — подложку аккуратно погружают в пленку, и та «отпечатывается» на ее поверхности, формируя равномерный слой.

Информационная служба Всероссийского портала  "Молодой специалист" msrabota.ru

Поделиться: