Mokslininkai sukūrė naują jutiklį, leidžiantį aptikti mikropelėsį vyne

Pažymima, kad pelėsio pažeisto produkto negalima valgyti net pašalinus sugedusią dalį

VILNIUS, gruodžio 30 — Sputnik. Rusijos mokslininkai kartu su užsienio kolegomis sukūrė grafeno ir nukleorūgščių grandinių pagrindu sukurtą biojutiklį, skirtą pelėsių toksinams vyne nustatyti. Darbo rezultatai buvo paskelbti žurnale "Biosensors & Bioelectronics".

Pelėsio pažeisto produkto negalima valgyti net pašalinus sugedusią dalį: iki to laiko grybelio grybiena jau išdygsta per visą savo tūrį ir išplatina žmonių ir gyvūnų sveikatai pavojingus mikotoksinus. Tai taip pat taikoma vynui. Jei misa buvo užkrėsta grybeliu, iš jos paruoštu gėrimu galima rimtai apsinuodyti.

Svarbu stebėti mikotoksinų buvimą vyne dar jam nepasiekus parduotuvės prekystalio ar ant šventinio stalo. Šiems tikslams tradiciškai naudojama didelio efektyvumo skysčių chromatografijos-masių spektrometrija ir su fermentais susietas imunosorbentinis tyrimas, sakė Ivanas Bobrineckis, technikos mokslų daktaras, Nacionalinio tyrimų universiteto MIET zondo mikroskopijos ir nanotechnologijų tyrimų ir švietimo centro vadovaujantis tyrėjas.

"Tai labai tikslūs metodai, tačiau reikalaujantys gana daug pastangų ir specialisto įsitraukimo. Didelėse vyninėse gaminamas vynas yra nuolat tiriamas, tačiau namų vyndariai gali neturėti prieigos prie valdymo įrangos. Pasiūlėme paprastą naudoti, greitą ir rekordiškai jautrų biojutiklį mikotoksinams nustatyti", — sakė jis.

Biosensorius pelėsių toksinams vyne nustatyti, sukurtas MIET mokslininkų

© Photo : Facebook / Национальный исследовательский университет МИЭТ

MIET ir Rusijos mokslų akademijos Prochorovo bendrosios fizikos instituto mokslininkai kartu su kolegomis serbais ir amerikiečiais pristatė grafeno lauko tranzistorių ir aptamerų – trumpų DNR grandinių — įrenginį. Pastarieji specifiškai jungiasi su labiausiai paplitusiu mikotoksinu ochratoksinu A, kurį gamina Aspergillus ir Penicillus genčių pelėsiai.

Prarijus ši medžiaga sutrikdo nervų ir imuninės sistemos, inkstų, kepenų veiklą, dažnai vartojant gali išsivystyti vėžiniai navikai. Didelis jo pavojus yra tai, kad jo negalima padaryti nekenksmingu nei cheminiu būdu, nei kaitinant.

Jutiklis yra silicio substratas su metaliniais takeliais. Ant jų perkeliamas grafeno sluoksnis, ant jo chemiškai "suspenduojami" aptamerai. Biosensoriaus veikimo principas pagrįstas tuo, kad aptamerai, prisijungę prie ochratoksino, keičia savo konfigūraciją (susilanksto į spiralę DNR grandinėje). Pasirodo, to pakanka, kad paveiktų keliaujančių elektronų skaičių grafene.

Dėl to kinta medžiagos elektrinės savybės, kurias galima pamatyti naudojant specialius prie prietaiso prijungtus matavimo prietaisus. Kuo didesnė analitės koncentracija mėginyje, tuo stipresnis bus signalas.

Patogumo dėlei gautos drožlės buvo įdėtos į mažyčius indelius, kur galima supilti tiriamąjį mėginį — užtenka lašelio. Autoriai išbandė raudonojo ir baltojo vyno, anksčiau užteršto ochratoksinu A, vystymąsi. Jutikliais pavyko aptikti rekordiškai mažas medžiagos koncentracijas — trilijonas molių litre, o tai dviem eilėmis mažesnė už leistiną vertę. Signalas pasirodė greičiau nei per minutę, o kai kuriais atvejais — per dešimt sekundžių.

"Mūsų biojutikliai parodė rekordinį ochratoksino A aptikimo greitį ir tikslumą, palyginti su kitais turimais prietaisais. Mėginio paruošimas yra kuo paprastesnis, nereikia kalibruoti, o lustų valymas nėra sudėtingas. Sukurtame biojutiklyje yra 30 grafeno jutiklių. Aptamerų skaičių galima išplėsti", — padarė išvadą jis.