Учёные
Пермского государственного национального исследовательского университета создали уникальный микрожидкостный чип, при помощи которого в будущем можно будет очистить землю от опасного органического соединения полихлорированного бифенила (ПХБ).
ПХБ — высокотоксичны, имеют свойство накапливаться в живых тканях и окружающей среде. ПХБ производились в России с 1939 года для производства лаков, красок и трансформаторов. Сейчас проблема с их утилизацией стоит перед учёными всего мира, и до сих пор её решить не удавалось никому. Опасное вещество продолжает накапливаться в воде, почве и клетках живых организмов. В зоне риска сейчас находится весь земной шар. ПХБ были найдены даже в арктической зоне, где они никогда не производились. Туда они могли попасть только при помощи человека.
В списке последствий влияния ПХБ на человека — рак, болезни желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей. Вместе с прочими опасными органическими соединениями они были запрещены для производства и использования Стокгольмской конвенцией ООН в 2001 году. (Россия ратифицировала её в 2011-м.)
Устройство, созданное в лаборатории пермского университета, является прототипом биосенсора, с помощью которого можно определить реакцию микроорганизмов на опасный загрязнитель. Команду
пермских ученых, занимающихся проектом, составляют пять человек. Руководитель —
доктор биологических наук Елена Генриховна Плотникова.
Загрязнитель, который находится в окружающей среде, попадает на биосенсор, и в итоге образуется свечение красного цвета, которое определяется флюоресцентным микроскопом (светится в микроскопе).
В основе
разработки бактерий лежит генетическая конструкция. В ней происходит анализ экспрессии генов. Генетическая
конструкция — кусочек ДНК, ген с частью, которая заставляет его «работать». Если не будет части “промоутера”, модуля, который активирует работу гена, то он просто не
будет производить белок, ответственный за свечение. Проще говоря, генетическая конструкция — это модифицированная
бактерия.
«Исследования
длятся всего два месяца. Но нам уже многое удалось. Мы планируем завершить
работу к концу 2015 года. Надеемся пустить устройство на широкий поток, и это
будет достаточно дешёвое производство, доступное многим лабораториям. В мире
над этой темой уже работают. Созданы сенсоры, которые детектируют тяжёлые
металлы, мышьяк и прочие загрязнители», — рассказала одна из участниц проекта,
выпускница ПГНИУ Анна Воронина.
Определение загрязнителя — сложный лабораторный процесс, а с помощью биосенсора размером со спичечный коробок можно определить загрязнителя в полевых условиях, его концентрацию. В лабораторных условиях учёные работают с веществом в сухом виде.
Корреспонденту
«В курсе.ру» рассказали, что сейчас учёным нужно внедрить генетическую
конструкцию в единственном экземпляре. Дальше будет совместная работа с программистами,
которые создадут нам программное обеспечение, обсчитывающее данную информацию,
количественную — насколько высока концентрация загрязняющего вещества.
Микрочип
изготовлен из полимеров и пока будет работать лишь с водой. «На данном этапе у
нас стоит
задача взаимодействовать с водным раствором. Когда у нас будет сделан микрочип
из стекла, мы уже сможем модифицировать его и также работать с кислотными
растворами», — рассказали корреспонденту.
