Версия для печати

Создан сенсор микробного загрязнения на основе улучшенной "технологии" свечения жуков-светляков

 Сенсор микробного загрязнения на основе улучшенной "технологии" свечения жуков-светляков создали специалисты СФУ и Института биофизики Красноярского научного центра СО РАН. По их словам, разработка позволит контролировать стерильность в медицине, пищевой промышленности и гастрономии. Результаты опубликованы в журнале Biosensors.

АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) — основной источник энергии живых клеток. Также эта молекула является одним из необходимых компонентов реакции биолюминесценции, то есть свечения, как, например, у жуков семейства Lampyridae (жуки-светляки).

Реагенты на основе люциферин-люциферазной системы светлячка: (а) – реагент, содержащий 4,2 мкг FLuc, иммобилизованный в желатиновом геле; (б) - реагент, содержащий 0,125 mM D-люциферина в 1% желатиновом геле

Большой популярностью в мире сегодня пользуется биолюминесцентный метод оценки микробного загрязнения, основанный на взаимосвязи между интенсивностью свечения и уровнем АТФ, содержащейся в анализируемом образце. Главный недостаток метода — быстрая потеря активности реагентов, что повышает стоимость анализа.

Ученые Сибирского федерального университета с коллегами из Института биофизики Красноярского научного центра СО РАН разработали новые высокоэффективные сенсоры микробного загрязнения на основе явления биолюминесценции.

"Последнее наше исследование описывает метод подготовки биологического модуля биосенсора-реагента, содержащего люциферазу светляков (фермент, ответственный за свечение) и его субстрат D-люциферин, закрепленные в желатиновом геле. Наилучшего эффекта удалось достичь в случае, когда люцифераза и D-люциферин стабилизированы по отдельности", — объяснила профессор СФУ Валентина Кратасюк.

Как рассказали ученые, добавление стабилизаторов (дитиотреитола и бычьего сывороточного альбумина) увеличивает чувствительность биосенсора, а также долговечность его компонентов во время хранения и использования.

Технология, предложенная учеными СФУ, позволяет существенно удешевить и упростить использование биосенсоров. Новые сенсоры, по словам создателей, хорошо подойдут для применения, например, в общественном питании, молочной и мясной промышленности, а также в быту для проверки чистоты рук и поверхностей столов.

Новая технология тестировалось на бактериях Escherichia coli (кишечная палочка), сообщили ученые. Разработка защищена патентом Российской Федерации."Стабилизированный реагент дает высокий биолюминесцентный сигнал. Чем выше сигнал, тем выше чувствительность биосенсора и тем меньшее количество АТФ, а значит, и микробов можно обнаружить. Другие преимущества нашего метода — простота и безопасность", — рассказала соавтор исследования, кандидат биологических наук Елена Есимбекова.

Дальнейшая задача научного коллектива — подготовить новый биосенсор к использованию в медицине, фармацевтике, пищевой промышленности и в других отраслях, где важно соблюдение стерильности.
Исследование проведено в рамках программы "Приоритет-2030".

Источник: РИА НОВОСТИ.