Оцените:

0

Рубрика: Технологии

Биосенсор измеряет уровень усталости по составу пота

11.08.2010комментариев: 0просмотров: 690

Изобретение российских ученых позволит идеально дозировать физическую нагрузку в тренажерном зале, а также не покупать поддельный квас и перемороженное мясо.

Спорт, хирургия и качество продуктов питания — во всех этих, казалось бы, не связанных между собой областях нужно измерять концентрацию солей молочной кислоты (лактатов), которые образуются в организме как продукт бескислородного окисления. Их увеличение в крови или другой биологической жидкости говорит о том, что организму не хватает кислорода. А концентрация лактатов в продуктах может рассказать об их свежести или натуральности.

Электрохимические датчики на лактат разработаны коллективом группы биосенсоров химического факультета МГУ под руководством доктора химических наук Аркадия Карякина. Как устроены и работают сенсоры, рассказывает младший научный сотрудник кафедры химической энзимологии Анастасия Борисова.

«Чувствительным элементом служит фермент лактатоксидаза, которая окисляет лактат до пирувата и пероксида водорода. Фермент узнает лактат среди всех прочих веществ и работает именно с ним. Другой компонент биосенсора — соль под названием берлинская лазурь (гексацианоферрат железа), которая служит катализатором электрохимического восстановления пероксида водорода. Так по количеству прореагировавшего пероксида водорода мы измеряем содержание лактата».

Химическая типография

Основу для биосенсоров — трехэлектродные электрохимические структуры — химики печатают здесь же, в лаборатории, при помощи обычного станка для трафаретной печати. «Все знают, что такое трафаретная печать, — объясняет Анастасия Борисова. — Обычно с ее помощью наносят рисунок или символику на майки, кружки и т. п. Мы же этим методом последовательно, слоями наносим на пластиковую подложку компоненты наших биосенсоров. Сначала слой серебра, потом графита, затем изолятор. И уже затем на рабочую область такой электрохимической структуры нашими уникальными способами химического синтеза и неводной энзимологии наносим берлинскую лазурь и лактатоксидазу».

Как они работают

Готовый биосенсор помещают в анализатор, где при попадании на него биологической жидкости идет электрохимическая реакция, продуцирующая электрический ток. По величине пиков этого тока ученые вычисляют концентрацию пероксида водорода, которая равна исходной концентрации лактат-аниона.

«Мы научились наносить на подложку (иммобилизовывать) фермент так, что он не теряет своих свойств в течение длительного времени, — говорит Анастасия Борисова. — Сенсоры можно хранить в холодильнике до нескольких месяцев и проводить на каждом до сотни измерений без потери их активности. Анализируемую биологическую жидкость не нужно предварительно обрабатывать — ни удалять клетки, ни фильтровать, необходимо только разбавить в несколько раз. Это делает анализ быстрым и простым».

Читать дальше...

Тэги: мясо, продукты питания, время, реакция, изобретение, сдвиг, изменения, печать, спорт, химическая реакция, соль, как это работает, рисунок, магазин, фитнес, прибор, боль, увеличение, мгу, продукты, научный анализ, процесс, кислоты, анализ, ток, клетки, состояние, хирургия, учёные