Наночастицы золота способны детектировать ртуть

 


Исследователи из Северо-западного Университета (Northwestern University) разработали простой метод обнаружения ртути с использованием наночастиц золота и ДНК. Этот метод позволит осуществлять мониторинг состояния воды в реках, озёрах и океанах, и определять её пригодность для питья и выращивания пищи.

Ртуть выбрасывается в воздух в промышленных процессах. Затем она поглощается водоёмами, где бактерии превращают водо-растворимый ион ртути Hg2+ в метилртуть CH3Hg+. Это соединение, являющееся нейротоксином, особенно опасным для детей и беременных женщин, накапливается в рыбе и морепродуктах и таким образом попадает в человеческий организм. Поэтому важно обнаруживать присутствие ртути быстро и на месте.

Большинство существующих методов требуют сложного лабораторного оборудования. По словам исследователей, с использованием их метода можно невооружённым глазом обнаружить присутствие ионов ртути в воде и определить их концентрацию. Кроме того, метод селективен, то есть, способен отличать ртуть от других металлов со схожими химическими свойствами — например, кадмия и меди. Чувствительность метода достигает концентраций порядка 100 наномоль/литр, что является рекордом для колориметрических сенсоров (современные глюкозиметры, например, работают при в 100 000 раз более высоких концентрациях).

Новый метод основан на золотых наночастицах диаметром 15 нм, соединённых нитью ДНК. Из-за малого расстояния между частицами, такие структуры в растворе имеют синий цвет. При повышении температуры нить ДНК рвётся, и образующиеся одиночные частицы золота придают раствору красный цвет. Сама нить ДНК устроена таким образом, что содержит «ошибочное» спаривание оснований Т-Т (тимидин-тимидин). Такой дефект является местом селективного присоединения иона ртути. Тогда в том случае, если раствор не содержит ртуть, цвет будет изменяться при температуре 46 градусов по Цельсию, а если содержит, то она будет стабилизировать этот дефект, и смена цвета произойдёт при более высокой температуре.

Такой метод может быть легко подстроен под другие металлы. Следующим шагом исследователей станет разработка методов колориметрического определения присутствия кадмия и свинца.

Василий Артюхов

Nanonewsnet.ru