ТАСС, 9 августа. Химики из Южной Кореи разработали высокочувствительный сенсор на базе обонятельных рецепторов человека, способный обнаруживать в воздухе следы фосфорорганических нервно-паралитических веществ в концентрациях менее одной части на миллиард (0,0000001%). Первые результаты тестов этого устройства были представлены в статье в журнале ACS Sensors.
"Созданный нами сенсор на базе нанодисков с молекулами человеческого рецептора hOT2T7 способен улавливать пары вещества DMMP, безопасного аналога боевых отравляющих веществ, в концентрациях менее одной части на миллиард. При этом он способен работать на протяжении как минимум 28 дней, что в перспективе позволит использовать его для обнаружения отравляющих газов в реалистичной обстановке", - пишут исследователи.
Данное устройство было разработано группой химиков под руководством профессора Национального университета Сеула Пака Тхэхена. Оно представляет собой набор из никелевых электродов и прикрепленной к ним пластинки из графена, на поверхность которой ученые нанесли нанодиски с молекулами человеческого рецептора hOT2T7.
Он представляет собой один из множества обонятельных рецепторов, белковых молекул, которые нервные клетки носа используют для распознавания различных летучих веществ, присутствующих во вдыхаемом воздухе. Год назад корейские ученые обнаружили, что один из этих рецепторов, получивший имя hOT2T7, способен избирательным образом связываться с зарином и другими фосфорорганическими отравляющими веществами.
Опираясь на это открытие, химики создали сенсор на базе углеродных нанотрубок, способный улавливать малейшие следы этих ядохимикатов в водной среде, а затем приспособили hOT2T7 для работы в воздушной среде. Для этого они поместили молекулы белка внутрь жировых нанодисков и разместили их на поверхности графеновой подложки. Взаимодействия рецептора с молекулами отравляющих веществ приводят к тому, что электрическое сопротивление графена резко меняется, что позволяет улавливать их следы даже в очень небольших концентрациях.
Последующие проверки работы этой системы показали, что она способна улавливать пары вещества DMMP, безопасного аналога боевых отравляющих веществ, в концентрациях менее одной части на миллиард, и при этом датчик сохранял работоспособность в течение как минимум 28 дней. Это открывает возможность его использования для мониторинга загрязнения окружающей среды фосфорорганическими ядами.
О фосфорорганических отравляющих веществах
Фосфорорганические нервно-паралитические газы представляют собой одно из самых опасных и смертоносных форм оружия массового поражения. К их числу относится зарин, зоман, табун и большое число других летучих органических веществ, способных проникать в организм человека через слизистые оболочки и кожу и даже в исчезающе малых концентрациях вызывать паралич.
Производство и хранение этих соединений было запрещено в рамках Конвенции о запрещении химического оружия 1993 года, однако их синтез в подпольных условиях продолжают террористические организации. Самый известный пример этого произошел в 1995 году, когда члены японской религиозной секты Аум Синрике использовали зарин для совершения теракта в метро Токио, в результате чего погибли 13 человек и тысячи пострадали от отравления.
Решением Верховного суда РФ от 20 сентября 2016 года религиозная секта "Аум синрикё" признана террористической организацией. Ее деятельность в России запрещена.
