В России создали сенсор для эффективной экспресс-оценки активности ферментов

В министерстве отметили, что ферменты, являясь естественными биологическими катализаторами, могут значительно ускорять химические реакции. Помимо их чрезвычайно важной биологической функции в живых организмах, ферменты активно используются в различных технологических процессах. Например, они нашли широкое применение в биохимических реакторах в качестве катализаторов для широкого спектра процессов, включая изготовление пищевых продуктов и добавок, модификацию антибиотиков, создание различных датчиков и аналитических приборов, а также для производства различных чистящих средств.

"Актуальной остается разработка методов экспрессного и наименее инвазивного определения ферментативной активности. В этой работе ученые предлагают использовать для локальной, простой экспресс-оценки активности фермента биохимический сенсор, созданный на основе плазмон-активного оптоволоконного зонда. Образцы зонда были изготовлены из многодомовых оптических волокон на основе кварцевого стекла, на поверхность которых методом плазменного напыления было нанесено покрытие из тонких полосок золота", - сказано в сообщении.

Сенсор проверили, определив активность фермента - глюкозидазы, который встречается в клетках почти всех живых организмов. Он участвует в антибактериальной защите, клеточном биосинтезе. Придать сенсору чувствительность к ферменту удалось с помощью функционализации его поверхности новым ключевым реагентом - солью диарилиодония.

"Сенсор, в перспективе, может применяться для in situ мониторинга активности ферментов в биохимических реакторах или в живых тканях. Кроме того, он может быть использован для оценки активности бактерий в условиях окружающей среды, например, при мониторинге почвы или воды", - сказала соавтор статьи, заведущая лабораторией химической инженерии и молекулярного дизайна ТПУ Елена Степанова.

В исследовании принимают участие ученые Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ, Химико-технологического университета (Чехия), Университета им. Е. Е. Пуркине (Чехия), Чешского технического университета (Чехия). Результаты опубликованы в международном научном журнале Sensors and Actuators B: Chemical (Q1, IF: 7.7).