Ученые создали новый способ получения нанозимов с ультравысокой пероксидазной активностью на основе синего пигмента, который часто используют художники. Новые частицы оказались в 200 раз эффективнее природного фермента, выполняющего ту же функцию. Исследование опубликовано в журнале Dalton Transactions.
Перекись водорода (Н2О2) применяется практически повсеместно. Ее используют при обеззараживании ран, в медицине, производстве. Однако воздействие Н2О2 зачастую вредоносно даже для крупных организмов, поскольку перекись взаимодействует с клетками и разрушает их. Это соединение попадает не только извне, но и образуется в ходе различных патологических процессов. Все это обуславливает важность умения точно определять ее содержание в образцах.
Для точной детекции пероксида водорода используют биосенсорные устройства на основе пероксидазы. Это природный фермент, который защищает живые организмы от последствий воздействия перекиси водорода. Он способен сделать из нее безопасную воду – это происходит за счет переноса электронов с другого соединения. Чтобы определить содержание перекиси, ученые используют молекулы, являющиеся бесцветными в своей обычной форме. Однако после потери электронов они приобретают окраску – именно по насыщенности цвета можно определить концентрацию Н2О2.
Исследовательская группа МГУ предложила новый способ синтеза ферментативных неорганических наночастиц (нанозимов) на основе берлинской лазури. Это синий пигмент, популярный у художников, который показывает высокую чувствительность к перекиси водорода. Новый метод заключается в следующем: водный раствор солей, необходимых для получения искусственных ферментов, непрерывно пропускают через специальную проточную ячейку – небольшой резервуар с электродами, на которых протекает электрохимический синтез. Электроды покрываются мельчайшими частицами берлинской лазури, которые смываются потоком и выводятся с ним из ячейки.
«Мы применили подходы ферментативной кинетики к исследованию активности наших нанозимов. Оказалось, что изготовленные новым способом частицы превосходят природную пероксидазу по эффективности катализа в 200 раз. Мы надеемся, что наш способ поможет изменить современную биоаналитику. Эти нанозимы стабильны и очень активны, а их размер можно менять, выбирая компонентный состав раствора для синтеза и прикладываемое напряжение. Это позволяет применять в биосенсорной практике как отдельные наноструктуры, так и покрытия на их основе. В результате можно использовать нанозимы для клеточных исследований и для промышленного производства биосенсоров», – заключает Мария Комкова, кандидат химических наук, старший научный сотрудник НИЛ электрохимических методов химического факультета МГУ.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
