Новости

9 ноября, 2016 19:05

Ученые получили химический катализатор, перспективный для создания биосенсоров

Источник: Газета.RU
Источник: Пресс-служба РНФ

Сотрудники лаборатории электрохимических методов химического факультета МГУ получили и исследовали новый катализатор восстановления пероксида водорода (H2O2), который характеризуется высокой стабильностью и активностью и в перспективе может быть использован в модифицированных биосенсорах. Результаты работы, выполненной в рамках гранта Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале RSC Advances.

Одним из самых эффективных из известных катализаторов восстановления (понижения степени окисления одной из составляющих частиц вещества, в данном случае водорода) пероксида водорода в настоящий момент является гексацианоферрат железа (так называемая берлинская лазурь). Гексацианоферрат железа превосходит общеиспользуемую в данный момент для каталитических реакций восстановления веществ (не только пероксида водорода) платину по значению электрохимической константы, характеризующей скорость протекания реакции, на три порядка.

Однако у берлинской лазури есть существенный недостаток – она нестабильна в щелочных средах: при определении пероксида водорода выделяется гидроксил-ион OH-, повышающий щелочность раствора и разрушающий структуру катализатора. «Для того чтобы компенсировать этот недостаток, мы осадили на электрод поверх берлинской лазури дополнительный слой гексацианоферрата никеля с помощью метода циклической вольтамперометрии и проверили, что он стабилен в условиях восстановления пероксида водорода», — рассказала сотрудница лаборатории электрохимических методов, младший научный сотрудник Елена Карпова.

Полученный катализатор восстановления пероксида водорода также может найти применение в клинической и неинвазивной диагностике, а также спортивной медицине. Пероксид водорода сам по себе является маркером многих болезней: его находят в конденсате выдыхаемого воздуха, таким образом определяя наличие легочных заболеваний.

Новый катализатор перспективен для модификации биосенсоров, определяющих содержание глюкозы и лактата. Информация о содержании глюкозы в крови необходима для страдающих диабетом. Диагностика лактата важна для спортсменов: электрохимики из МГУ ранее создали неинвазивный монитор для определения лактата у спортсменов непосредственно в момент тренировки. «С помощью фермента мы катализируем окисление лактата или глюкозы и определяем на подложке нашего катализатора концентрацию выделяющегося при разложении углеводов (глюкозы, лактата) пероксида водорода», — рассказала про механизм работы биосенсора Елена Карпова.

Синтез новых катализаторов для биосенсоров является частью проекта сотрудников лаборатории электрохимических методов по созданию прототипов непрерывных мониторов стрессовых и патологических состояний человека.


29 февраля, 2024
Лишайники будут выделять больше парниковых газов при изменении климата
Красноярские ученые впервые обнаружили, что лишайники, растущие на живых деревьях, при повышении в...
29 февраля, 2024
Как смочить полимер: перспективы пучково-плазменных технологий
Исследователи из МФТИ, ОИВТ РАН и ИБХФ им. Н. М. Эмануэля РАН при учас...