Новости

ЮУрГУ

Ученый ЮУрГУ принимает участие в создании уникального датчика для поиска запрещенных веществ в сточных водах

олимеры с молекулярными отпечатками, созданные при участии ученого ЮУрГУ, стали основой для уникального датчика, определяющего запрещенные вещества в сточных водах. Разработка интересует полицию европейских стран, где остро стоит проблема с производством наркотиков.
Ученый ЮУрГУ принимает участие в создании уникального датчика для поиска запрещенных веществ в сточных водах

Результаты исследования, направленного на создание полимеров, опубликованы в журнале первого квартиля «Biosensors and Bioelectronics».

Обнаружить в сточных водах следы наркотиков, созданных в нарколабораториях, – такая задача стояла перед международной командой, в состав которой вошла старший научный сотрудник НОЦ «Нанотехнологии» ЮУрГУ Наталия Белоглазова. Ученые разработали автоматизированную сенсорную систему, которая стала основой проекта Micromole – части инновационной исследовательской программы Европейского Союза Horizon 2020.

Разработка состоит из системы датчиков, предназначенной для непрерывного мониторинга потока сточных вод. Наблюдение позволяет отслеживать лаборатории по созданию синтетических наркотиков амфетаминового ряда, так как в их отходах остаются следы производства. Эта проблема сегодня остро стоит в Европе, ведь именно ее страны больше всего снабжают нелегальный рынок, и особое внимание уделяется амфетамину.

«Из-за простоты наиболее распространенный способ производства амфетамина – это синтез Лейкарта. Хорошо известный бензилметилкетон восстанавливается до N-формиламфетамина, затем он гидролизуется до соответствующей соли амфетамина. После добавления щелочного соединения соль превращается в свободное основание амфетамина, которое может транспортироваться в жидком состоянии в разные страны или даже на континенты. Отходы реакции Лейкарта содержат некоторые специфические маркеры, указывающие на синтез амфетамина. Поэтому мы разрабатывали химические датчики для идентификации конкретных амфетаминовых маркеров», – рассказала Наталия Белоглазова.

В последнем исследовании команда ученых из России, Бельгии и Польши изучила синтез высокоселективных полимеров с молекулярными отпечатками для бензилметилкетона — одного из амфетаминовых маркеров. Эти полимеры использовались для создания емкостных сенсоров, участвующих в мониторинге сточных вод. Подобных устройств до этого не было на рынке и в использовании.

Для выбора наиболее подходящих мономеров и сшивающих элементов исследователи применили вычислительный подход. С помощью соединений разработчики сравнили методы и протоколы полимеризации, проанализировали влияние на характеристики полимеров. Синтезированные части иммобилизовали на поверхности золотых электродов.

Эффективность работы созданных полимеров исследователи изучали в Берлине, получив доступ к городской канализации. Разработка успешно прошла все испытания. В применении созданного на основе разработанных полимеров датчика заинтересована полиция сразу нескольких стран Европы, где отмечена самая тяжелая ситуация с незаконным сбытом наркотиков: Польши, Нидерландов, Германии и Бельгии.

Южно-Уральский государственный университет – это университет цифровых трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегий научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В рамках данных направлений исследуются объекты металлургии, машиностроения, энергетики, ЖКХ, безопасного пространства городской инфраструктуры и комфорта человека.

ЮУрГУ – участник Проекта «5-100», призванного повысить конкурентоспособность российских университетов среди ведущих мировых научно-образовательных центров.