Nový nanomateriál z Olomouce okamžitě odhalí antibiotika ve vodě

Odborníci využili metodu „klikací chemie“ (z angl. click chemistry), za niž byla loni udělena Nobelova cena. Vývoj biosenzoru představili v odborném časopise Small.

„Narůstající rezistence mikroorganismů vůči antibiotikům představuje jeden z nejpalčivějších problémů dnešní medicíny. Existují odhady, že v roce 2050 by mohla mít na svědomí více úmrtí než rakovina,“ upozornil vedoucí výzkumného týmu Michal Otyepka z CATRIN (Český institut výzkumu a pokročilých technologií).

Vedle nových terapií je podle něj potřeba také bedlivě sledovat hladiny antibiotik v různých vzorcích.

„Zbytková množství antibiotik se prokazatelně vyskytují nejen v odpadních vodách, ale i v pitné vodě či některých potravinách, což jen podporuje schopnost bakterií vytvářet si vůči nim odolnost. Hledáme proto rychlé, levné, účinné a jednorázové elektrochemické biosenzory, které přítomnost antibiotik prokážou,“ shrnul.

Pro biosenzor olomoučtí vědci připravili na míru nový materiál odvozený od fluorografenu.

„Na tuto základnu jsme navázali přes alkynové skupiny aptamer – molekulu, která je schopná odhalit sledované antibiotikum, tedy ampicilin. Napadlo nás k tomu využít technologii tzv. klikací chemie, která umožňuje přesně a rychle spojovat molekuly. Ojedinělý je nejen tento postup, ale i možnost propojení senzoru s mobilním telefonem. Měření si tak může provést kdokoliv, třeba v domácím prostředí nebo přímo v terénu,“ popsal jeden z členů autorského týmu David Panáček z CATRIN.

Účinnost senzoru ověřili na kohoutkové pitné vodě, v mléčných výrobcích a v lidských slinách. Zjistili, že biosenzor dokáže např. v pitné vodě odhalit ještě nižší množství reziduí léčiva, než kolik pro něj činí limit stanovený Evropskou unií.

Metoda je podle výzkumníků velmi jednoduchá: elektroda s naneseným nanomateriálem se ponoří do kontaminovaného roztoku a pomocí mobilu se měří množství ampicilinu. Dosud se k detekci využívají drahé přístroje a analýzy se provádějí v laboratořích proškoleným personálem, připomíná olomoucká univerzita.

Grafenové deriváty nevyužívají experti pro biosenzory poprvé. S nápadem využít je pro detekci antibiotik přišel vědec José Flauzino krátce po svém nástupu do CATRIN.

„Jako biochemik měl naprosto konkrétní představu o biosenzoru, potřeboval ale vhodný materiál. Ten jsme mu dokázali ušít na míru, a to v rekordním čase. Od myšlenky po publikování výsledku neuplynulo více než půl roku,“ vysvětlil materiálový chemik Panáček.

Může se vám hodit na Firmy.cz: Univerzita Palackého v Olomouci