Золотые наночастицы на основе ДНК могут обнаруживать ртуть в водоемах - Гранит науки - 2007-06-25

Золотые наночастицы на основе ДНК могут обнаруживать ртуть в водоемах, метод визуален, а концентрация ядовитого металла в образце для анализа при этом может быть ничтожной

Высокочувствительный метод, который позволяет определять ионы ртути на уровне 100 наномолей, разработан в американском Северозападном Университете и опубликован в старейшем европейском журнале по прикладной химии, Angewandte Chemie. Для того чтобы дать представление о такой чувствительности, авторы приводят пример самого чувствительного на сегодняшний день сенсора, определяющего концентрацию вещества по цвету – это глюкозометр для определения сахара в крови. Так-вот: нижний предел чувствительности этого прибора в 100 тысяч раз выше, чем у нового наносенсора ртути. Экспериментаторы взяли золотые наночастицы диаметром 15 нанометров и посадили их на ДНК. Почему ДНК? Это упорядоченная и самособирающаяся по определенным пространственно-химическим правилам структура, таким образом, золотые частички на ней оказываются на равном расстоянии друг от друга. Раствор с такой ДНК имеет голубой цвет. Когда смесь нагревается, нити ДНК расходятся, атомы золота перестают быть упорядоченными и раствор становится красным. Причем здесь ртуть? Ионы ртути связываются с ДНК в том месте, где друг против друга оказываются две определенные химические группы, две буквы Т (тимидиновые остатки). Вообще говоря, для ДНК это неправильное сочетание – два Т друг против друга, в природе такого быть не может, в эксперименте это сделано специально, чтоб связалась ртуть.

Самое главное в этой технологии – температура превращения голубого цвета раствора ДНК с частицами золота в красный. Это должно происходить при 46 градусах Цельсия, но только в том случае, если в растворе нет ртути. В присутствии ртути, которая укрепляет странную связь Т-Т, и частицы золота сидят на ДНК прочнее, и двойная спираль становится как бы более тугоплавкой. И по тому, насколько повысилась температура изменения цвета раствора, можно судить о концентрации ртути. Ртуть попадает в водоемы из воздуха, где она оказывается в результате промышленных выбросов, далее она превращается бактериями в метилированную ртуть, которая накапливается в организме рыб и моллюсков. Метилат ртути – нейротоксин, яд, особенно опасный для детей и беременных женщин, поскольку он легко проникает через плаценту. Для того чтобы определить пригодность водоемов в качестве источника питьевой воды и пищи проводится оценка содержания в нем ионов этого токсичного металла, но существующие методы громоздки, требуют сложного оборудования и лабораторных условий. Предлагаемый нанотест лишен этих недостатков и относительно прост. Всего-то нужно атомы золота посадить на специально сконструированную ДНК…