Новосибирские химики разработали новый способ обнаружения опасных для человека веществ в мясе, в частности, антибиотика, который на сельхозпредприятиях добавляют в кормовую базу животных. Материалы о разработке сотрудников Института - на телеканале ВЕСТИ Новосибирск.
ВЕСТИ Новосибирск, 27.03.2025
В продукте, который попадает на прилавки, антибиотика быть не должно. Обнаружить его помогают пленки, в основе которых ─ редкоземельный металл.
При выращивании кур, свиней сельхозпроизводители добавляют в корм антибиотик офлоксацин. Найти его в продукте можно только в специальных лабораториях, на глаз и на вкус его не определить. В Институте неорганической химии нашли альтернативный способ ─ простой, быстрый и эффективный. В гидрогелевые пленки ученые ввели соединение редкоземельного металла тербия, который под светом ультрафиолета может определить наличие антибиотика в продукте.
«Мы перетираем полимер в тонкий порошок и получаем порошок металлоорганического координационного полимера тербия с ярко выраженной люминесценцией: вещество поглощает ультрафиолетовое излучение и испускает видимое. В нашем случае ─ зеленого цвета», ─ рассказывает главный научный сотрудник Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН Андрей Потапов.
Излучение зеленого цвета означает, что продукт безопасный. Редкоземельный металл тербий так реагирует на антибиотик, который широко применяют при выращивании птицы. В основе технологии ─ сложные химические реакции на молекулярном уровне, но ученые уверены, что производство пленок-спецагентов можно поставить на поток. Тестовые экземпляры уже есть, идет работа над созданием доступных для широкого круга анализаторов. Рассчитывают, что справятся за год, чтобы предложить новую эффективную методику диагностики продуктов.
Анастасия Путинцева
Материалы опубликованы в Yu X., Ryadun A.A., Pavlov D.I., Guselnikova T.Y., Potapov A.S., Fedin V.P. Ln‐MOF‐Based Hydrogel Films with Tunable Luminescence and Afterglow Behavior for Visual Detection of Ofloxacin and Anti‐Counterfeiting Applications // Advanced Materials. 2024. V. 36. N 19. P. 2311939:1-10. DOI:10.1002/adma.202311939
В журнале Advanced Science (ИФ 14,3) опубликована статья с участием сотрудника Института Потапова А.С.
“Transformation of 3D Metal–Organic Frameworks into Nanosheets with Enhanced Memristive Behavior for Electronic Data Processing». Mezenov Y.A., Bachinin S.V., Kenzhebayeva Y.A., Efimova A.S., Alekseevskiy P.V., Poloneeva D., Lubimova A., Povarov S.A., Shirobokov V., Dunaevskiy M.S., Falchevskaya A.S., Potapov A.S., Novikov A., Selyutin A.A., Boulet P., Kulakova A.N., Milichko V.A. // Adv. Sci. 2025, 12, 2405989. DOI: 10.1002/advs.202405989. Посмотреть статью
Удаление молекулы 1,2-бис(4-пиридил)этена из трехмерного металл-органического каркаса с образованием слоев 2,6-нафталиндикарбоксилата цинка
В журнале Applied Surface Science (ИФ 6,3) опубликована статья с участием сотрудников Института Булушевой Л.Г., Федосеевой Ю.В., Лаврухиной С.А., Сысоева В.И., Максимовского Е.А и Окотруба А.В.
“Role of graphene substrate in the formation of MoS2-based nanoparticles with improved sensitivity to NO2 gas». Bulusheva L.G., Fedoseeva, Yu.V., Lavrukhina S.A., Sysoev V.I., Maksimovskii E.A., Makarova A.A., Okortub A.V. // Apl. Surf. Sci. 2025, 679, P. 161104. DOI: 10.1016/j.apsusc.2024.161104. Посмотреть статью
Схематическое изображение сенсорного элемента, селективного к NO2
Результаты совместных исследований сотрудников ИНХ СО РАН и Сибирского федерального университета (СФУ) представлены на сайте Российского научного фонда. "Российские ученые разрабатывают высокочувствительные сенсоры для определения заболеваний человека по его дыханию. Об этом ТАСС сообщил ведущий научный сотрудник СФУ, участник проекта Павел Краснов."
«Задача - получить датчики, которые способны определять с высокой точностью различные газы. Наша идея заключается в следующем: у людей, страдающих теми или иными заболеваниями, отличается состав выдыхаемого воздуха. На основе анализа выдыхаемого воздуха, в частности, можно определять легочные и сердечно-сосудистые заболевания, сахарный диабет. Сложность заключается в том, что концентрации этих газов (в выдыхаемом человеком воздухе) невелики, и для того, чтобы их зафиксировать, нужны высокочувствительные сенсоры», – сказал Краснов.
По его словам, работы проводятся совместно с сотрудниками Института неорганической химии Сибирского отделения РАН в Новосибирске, они занимаются изготовлением сенсоров. Кроме того, подобные сенсоры могут использоваться для мониторинга окружающей среды, на промышленных предприятиях для определения утечек опасных газов.
Графическое резюме исследования. Источник: Krasnov et al / Sensors, 2024
В рамках проекта в Международном научно-исследовательском центре спектроскопии и квантовой химии СФУ в Красноярске с помощью квантово-химических вычислений занимаются интерпретацией получаемых в ходе экспериментов результатов и их прогнозированием. Основой для сенсоров станут гибридные системы углеродных нанотрубок и фталоцианинов металлов.
Краснов отметил, что преимуществом сенсоров станет их способность к многоразовому использованию.
«Это очень принципиальный момент, потому что большинство химических сенсоров работают как раз таки либо одноразово, либо для того, чтобы их вернуть в исходное состояние, нужно их нагревать до очень высокой температуры. А вот здесь, судя по измерениям моих коллег, свойства разрабатываемых материалов в течение полугода не меняются, по крайней мере, в лаборатории», – подчеркнул Краснов, добавив, что такие сенсоры будут недорогими в случае их внедрения в производство.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда. Результаты опубликованы в журнале Sensors (Krasnov P., Ivanova V. , Klyamer D. , Bonegardt D. , Fedorov A., Basova T. Hybrid Materials Based on Carbon Nanotubes and Tetra- and Octa-Halogen-Substituted Zinc Phthalocyanines: Sensor Response Toward Ammonia from the Quantum-Chemical Point of View. Sensors. 2025. V.25. N1. 149. DOI: 10.3390/s25010149).
© ИНХ СО РАН 1998 – 2025 г.