Ученые Воронежского государственного университета (ВГУ) разработали специальное устройство, позволяющее оперативно обнаружить тетрациклиновую группу антибиотиков. О новой разработке рассказали в Российском научном фонде (РНФ). 

Поводом для проекта стала распространённость таких веществ с одной и опасность для потребителей с другой стороны. Антибиотики тетрациклиновой группы активно используются для лечения и профилактики бактериальных инфекций у коров. Это молекулы, которые препятствуют росту и распространению бактерий за счёт подавления процесса по синтезу белков в их клетках. Это спасает коров от множества опасных болезней, однако следы таких антибиотиков опасны для человека, поскольку могут вызвать аллергические реакции и нарушить микрофлору кишечника. Из-за этого специалисты на фермах и молокозаводах контролируют содержание тетрациклинов в коровьем молоке. Однако существующие методы выявления этих молекул требуют дорогостоящего оборудования. Также большую сложность представляет подготовка необходимых образцов. Из-за этого они не всегда удобны для быстрой проверки крупных партий продукции.

Учёные ВГУ разработали более простое и быстрое и менее затратное решение проблемы. Это жидкий светящийся сенсор на основе нанокристаллов сульфида серебра. Для создания изобретения кристаллы синтезировали с помощью простого водного синтеза. Исследователи смешали растворы нитрата серебра и аминокислоту цистеин и выдержали смесь при повышенной температуре. Последний из компонентов закрепился на поверхности нанокристаллов. Таким образом, благодаря прочной связи с лекарством он стал выполнять роль своеобразной «ловушки» для антибиотиков, позволяя выявлять их. Руководитель проекта, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры оптики и спектроскопии ВГУ Тамара Кондратенко  рассказала, что на создание раствора уходит не более трёх часов. Полученное соединение обладает способность светиться под действием ультрафиолета. 

Для обнаружения остатков антибиотиков в небольшой образец раствора нужно капнуть сырое молоко и оценить свечение смеси с помощью специального прибора, спектрофотометра. Если в молоке содержатся антибиотики-тетрациклины, они свяжутся с нанокристаллами, и исходное свечение сенсора потускнеет. При этом, чем больше в растворе тетрациклина, тем слабее будет сигнал. За счёт определения интенсивности свечения можно будет рассчитать концентрацию антибиотиков в тестируемых образцах. При этом важным моментом стало то, что раствор мог светиться в ближнем инфракрасном диапазоне. Кондратенко пояснила, что в таком спектре не возникает ложных сигналов, которые могли бы идти не от сенсора. Она отметила, что это гарантирует чистоту и достоверность оценки. Неправильные же излучения могут исходить от самих антибиотиков и молока, причём в видимом для человеческих глаз диапазоне, что только сильнее может сбить с толку. Также разработчики протестировали сенсор на образцах сырого молока, в которое добавили заранее известные количества тетрациклина. Эксперимент показал, что датчик способен улавливать концентрации антибиотика, сопоставимые с чувствительностью гораздо более сложных и дорогих методов. Также, по словам Кондратенко, в будущем планируется распространить предложенную технологию на другие группы антибиотиков.

Проект воронежских учёных также опубликован в научном журнале Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. Следует отметить, что его размещение в авторитетном иностранном научном издании говорит о его актуальности и высокой научной ценности.

Кстати