Наносенсор ловит токсины

Молекулярное моделирование зачастую помогает ученым не только узнать о новых свойствах веществ, но и разработать принципиально новые устройства. Исследователям из университета Орегона удалось смоделировать новое химическое соединение, которое позволит кон

Токсичные сточные воды обычно содержат отрицательно заряженные ионы, которые довольно трудно удалить. Перхлорат, известная добавка к ракетному топливу, вызывает заболевания щитовидной железы. Нитраты же — составляющая распространенных удобрений, и от их использования сточные воды загрязняются различными нитросоединениями.

Только в США различные токсины были найдены в 450 родниках и колодцах, поэтому очистка воды является одной из первостепенных экологических проблем в мире.

Обычные методы очистки с помощью обратного осмоса довольно трудоемки и занимают много времени. Кроме того, зачастую заранее неизвестно, содержит вода анионы или нет.

Однако Ориону Берримену (Orion B. Berryman) из университета Орегона удалось показать с помощью компьютерного моделирования, что теоретически возможны соединения, связывающие анионы с помощью анион-пи взаимодействия, изменяя при этом свой цвет. Так можно будет создать вполне эффективный тест для воды, сразу говорящий о наличии токсинов по изменению ее цвета.

Токсины связываются с нейтральным ароматическим кольцом (это соединение подобрано с дефицитом электронов так, чтобы специально связывать анионы), представляющим собой специальный рецептор.

В практически исследованных ароматических кольцах область дефицита электронов, куда будут присоединяться анионы, находится в центре кольца и ее площадь составляет около 0,2 нанометра. Вероятность «попадания» аниона в эту мишень практически равна 100%, поэтому можно говорить о том, что ученые разработали простой и эффективный способ определения токсинов в воде.

Д-р Берримен уверен, что с помощью компьютерного моделирования удастся создать эффективное наноустройство, удаляющее токсины из воды. В настоящее время ученый планирует сделать пробные образцы экспресс-тестов.