Физики ДВФУ создали «ловушку для молекул» опасных веществ

Responsive image
Responsive image
Фото: www.dvfu.ru


Международная группа физиков Дальневосточного федерального университета (ДВФУ), Российской академии наук (РАН), а также исследователей из Австралии разработала технологию для захвата, оперативной доставки и анализа молекул органических и неорганических соединений. Статья об этом опубликована в международном научном журнале Nanoscale , который издается под патронажем Королевского химического общества.

Новая технология будет полезна в микробиологии, медицине, химии, биохимии и других сферах, где требуется быстро распознавать мельчайшие следы опасных и токсических веществ, маркеров онкологических заболеваний и метаболитов патогенных микроорганизмов.

Речь идет о специальной подложке-концентраторе, изготовленной на основе тефлоновых пластин. Использование такой «ловушки для молекул» позволяет в миллионы раз усилить концентрацию молекул искомых веществ и сократить время лабораторных исследований с нескольких дней до нескольких часов.


«Особенность разработанной нами подложки заключается в специальной микроструктуре ее поверхности. Она представляет собой супергидрофильную (супервпитывающую) «ловушку» микронного размера, которая окружена водоотталкивающей — гидрофобной — областью», — пояснил научный сотрудник центра «Нанотехнологии» Инженерной школы ДВФУ Алексей Жижченко.

Примечательно, что в качестве контейнера для транспорта молекул распознаваемого вещества используется обычная капля жидкости. Она попадает на поверхность подложки, с помощью которой исследователь может управлять ее размером и положением. При этом удается повысить концентрацию молекул в капле в миллионы раз по сравнению с исходным значением и локализовать их на площадке размером всего несколько десятков микрометров — в точке, где сосредоточен высокочувствительный сенсор.

Алексей Жижченко объяснил, что благодаря специальной поверхности подложки в «ловушке» размером менее 100 микрометров удается собрать до 97% всех примесных молекул, содержащихся в капле. За счет этой локализации происходит многократное усиление оптического отклика от захваченных молекул, что позволяет распознавать примеси, даже если насчитывается всего нескольких сотен молекул вещества.

Новая подложка-концентратор изготавливается с помощью прямой лазерной записи на поверхности тефлоновых пластин с использованием импульсов сверхкороткой длительности. Процесс не требует острой фокусировки лазерного излучения и занимает всего несколько минут. Эта технология универсальна, стоит не дорого и перспективна для производства биосенсорных платформ нового поколения, предназначенных для высокоточного химического анализа.

«Достижения сотрудников центра «Нанотехнологии» ДВФУ — следствие реализации в университете приоритетного научного проекта «Материалы». Нам удалось собрать активную команду специалистов мирового уровня, значительную часть которой составляет молодежь, — отметил проректор ДВФУ по научной работе Кирилл Голохваст. — Проведение исследований такого уровня стало возможно благодаря недавно установленному новому фемтосекундному лазерному литографу , а также тесному сотрудничеству физиков ДВФУ и Института автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН, работу которых курирует академик Юрий Кульчин».

Ранее в 2018 году этот же коллектив исследователей ДВФУ в составе международной группы разработал технологию определения мельчайших молекул вещества с помощью подложки из черного кремния . Благодаря особой морфологии черный кремний значительно усиливает сигнал комбинационного рассеяния анализируемых молекул и не искажает результаты спектроскопии.

Пресс-служба ДВФУ,
press@dvfu.ru

 
По теме
В День открытых дверей Дальневосточного федерального университета старшеклассники и их родители смогут не только познакомиться с кампусом и условиями поступления на бюджет,
     Сумму  неосновательного  обогащения  в  виде излишне выплаченной пенсии в размере 106 703,96 рублей взыскал Лесозаводский районный суд Приморского края с 21- летней местной жительницы.
Помимо экзаменов здесь можно будет проводить конкурсы профмастерства - Газета Вести Новую современную мастерскую сварочных технологий открыли 15 марта в Приморском многопрофильном колледже в Партизанске.
Газета Вести
Будущие педагоги Владивостока рассказали школьникам о целевом обучении - Администрация г. Владивостока Ребята поделились своими историями о том, почему они решили выбрать профессию учителя Максим Долбнин (фото) Студенты первого курса Школы педагогики ДВФУ на встрече с выпускниками школ 28 марта рассказали о плюсах ц
Администрация г. Владивостока
Оператор системы 112 Елена Голикова принимает сообщения для пожарных, полиции и «скорой» - Газета Вести Лишь четверть звонков, поступающих в течение одного месяца по номеру вызова экстренных служб «112», касаются непосредственно работы полиции, пожарной охраны или скорой помощи.
Газета Вести
ДТП на улице Партизанской - Газета Вести 02 На прошлой неделе в округе зарегистрировано одно дорожно-транспортное происшествие.
Газета Вести
Родителям дошкольников напомнили о безопасности - МЧС по Приморскому краю В г. Артём прошло общегородское онлайн совещание для родителей дошкольников В ходе мероприятия с вопросом профилактики пожарной безопасности выступил заместитель начальника службы пожаротушения 19-го пожарно-спасатель
МЧС по Приморскому краю
390fb5bec690a1c8dd359ca440f408c79294136c.jpeg - Primorye24.Ru Девочка пострадала в ДТП, в котором погибла женщина и две несовершеннолетние За жизнь единственной выжившей в страшном ДТП девочки до сих пор борются приморские медики, сообщает РИА VladNews со ссылкой на Минздрав Приморья.
Primorye24.Ru
«Открылся бал. Кружась, летели четы младые за четой, одежды роскошью блестели, а лица – свежей красотой» - Газета Вести Шуршат пышные платья, барышни с волнением поправляют цветы и ленточки в прическах, ажурные и атласные перчатки, решительно или робко берут под руку элегантных кавалеров.
Газета Вести