Создан биосенсор для выявления астмы на базе биомассы бактерий

"Полученные результаты позволят разработать многофункциональные устройства для мониторинга состояния людей с заболеваниями органов дыхания, сердца и диабетом. При этом цианобактерии - доступный, безопасный и экологичный материал. Их легко выращивать и поддерживать как в лаборатории, так и в промышленных установках открытого и закрытого типа", - говорится в сообщении.

Эта технология была разработана группой российских исследователей под руководством ведущего научного сотрудника Института физики полупроводников СО РАН (Новосибирск) Ирины Антоновой. Ее ключевым элементом является высушенная биомасса бактерий вида Arthrospira platensis, которые выращиваются по всему миру для производства биодобавок и рассматриваются в качестве источника биомассы для производства бионефти.

Российские ученые обнаружили, что пленки из частей мембран этих микробов, а также их внутриклеточных структур, можно использовать в качестве очень чувствительного сенсора, способного улавливать различные молекулы, присутствующие в выдыхаемом человеком воздухе. Взаимодействия этих веществ с пленками из Arthrospira platensis на несколько порядков меняют электрическое сопротивление этого материала, причем характер этих перемен сильно зависит от особенностей здоровья и физиологии пациента.

В частности, сенсор на базе биомассы бактерий способен улавливать крайне небольшие сдвиги в концентрации перекиси водорода, чья доля в организме людей растет при развитии проблем с работой сердца. Аналогичным образом при помощи сенсоров на базе биомассы бактерий можно выявлять другие заболевания, меняющие химический состав выдыхаемого воздуха, в том числе диабета и большого числа болезней легких.

Также ученые обнаружили, что созданные ими пленки при нанесении на подложку из углеродных волокон с полимерным покрытием способны реагировать на различные механические колебания. В перспективе это позволит использовать их в качестве основы для сенсорных систем управления устройствами, а также различных медицинских датчиков, отслеживающих остановку дыхания у пациентов, подытожили исследователи.

В исследовании принимали участие сотрудники Объединенного института высоких температур РАН (Москва), Новосибирского государственного технического университета (Новосибирск) и Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва) (прим. - Пресс-служба РНФ).

Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ.