Siarkowodór, kwas solny, bromek fluoru, amoniak czy inne lotne substancje stanowią grupę silnie toksycznych związków chemicznych, które, niestety, dość często niekontrolowanie wydostają się do atmosfery. Wdychanie tego typu substancji jest bardzo szkodliwe dla ludzi.
Jak przeciwdziałać skażeniom? Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda mają nowy pomysł: opracowali w oparciu o łańcuchy kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) bardzo dokładny detektor gazów. Układ zbudowany jest z kilku chemicznych elementów. Fundament stanowią kulki utworzone z mieszaniny polistyrenu oraz glikolu polietylenowego. Do ich powierzchni naukowcy dołączyli krótkie, tetramerowe (czyli 4-członowe) łańcuchy DNA, w których zasady azotowe wymieniono na różne fluorofory, czyli barwniki w odpowiednich warunkach świecące fluorescencyjne.
W pierwszej kolejności badacze skonstruowali bibliotekę 256 różnych tetramerów, jakie da się wytworzyć z kombinacji czterech różnych fluoroforów. Następnie całość przetestowano na wykrywanie różnych toksycznych gazów, po czym zawężono użyteczne kombinacje do zaledwie 15 tetramerów modyfikowanego DNA.
Jak twierdzą autorzy odkrycia, opisane powyżej chemosensory umożliwiają łatwe i tanie wykrycie 8 różnych trujących gazów, w tym chloru, siarkowodoru, czy amoniaku, o stężeniu dochodzącym do 1000 ppm (części na milion). Co więcej, detekcja prowadzona jest za pomocą zwykłego mikroskopu fluorescencyjnego poprzez analizę koloru (długości fali światła) oraz intensywności świecenia czujnika po kontakcie z toksycznym gazem.
Według naukowców, nowa technika pozwala na wykrycie gazów za pomocą zaledwie trzech kombinacji DNA-fluorofor, dzięki czemu jest tania i szybka. Badacze mają nadzieję na komercjalizację opracowanego chemodetektora.
(ew/pap)