В тульском вузе разработали прибор, ускоряющий измерения показателей воды

Специалисты Тульского государственного университета (ТулГУ), являющегося участником программы «Приоритет 2030» нацпроекта «Наука и университеты», разработали биосенсор, позволяющий ускорять измерения одного из важнейших показателей качества воды. Об этом сообщили в вузе.

«Биосенсор — это аналитический прибор, который на основе свойств биологического материала выявляет присутствие определенных соединений в объектах окружающей среды. В ТулГУ совместно с другими учеными создали биосенсор „Эксперт-009-БПК“, который может измерять биохимическое потребление кислорода (БПК) в водной среде. Создаваемые биорецепторы содержат живые клетки микроорганизмов, которые, в свою очередь, содержат ферменты. Они как раз и участвуют в биохимической реакции, что позволяет эффективно и быстро определить наличие загрязняющих веществ в воде, а также их количество», — сказал младший научный сотрудник Лаборатории биологических активных соединений и биокомпозитов вуза Георгий Гуркин.

Одна из наиболее широко применяемых характеристик загрязнения воды — это биохимическое потребление кислорода. Иногда в водоемы поступает большое количество органических веществ, и если это не контролировать, то начнется экологическая катастрофа из-за того, что микробы начнут окислять такие соединения и тратить на это растворенный кислород, которого будет не хватать для обитателей водоемов.

Одним из ключевых методов очистки от органических загрязнений является использование специальных аэротенков на предприятиях, в которых содержится активный ил — смесь различных бактерий. Именно оттуда были выделены микроорганизмы. Сейчас выращивание происходит в стерильных лабораторных условиях для обеспечения необходимой чистоты культур.

«С использованием оптического микроскопа проверяем чистоту выращенных бактерий, далее формируем биорецептор, помещаем его в буферный раствор, вводим органическое вещество или анализируемую воду, ждем 5–10 минут, пока происходят химические реакции, затем делаем математические преобразования и получаем результат БПК», — объяснил Гуркин.

Принципиальным отличием этого подхода от классического служит снижение длительности измерения с пяти дней до нескольких минут и более стабильный результат. Разработанный БПК-биосенсор может быть использован для оснащения промышленных предприятий водоочистки, эпидемиологического контроля и других экологических структур.

Главная цель нацпроекта «Наука и университеты» — вывести Россию в пятерку мировых лидеров по разработкам в приоритетных областях. Создаются условия, чтобы ученым было комфортно жить и работать в нашей стране, большое внимание также уделяется популяризации науки, чтобы привлечь в эту сферу молодежь. Запущена программа по созданию сети современных кампусов. Исследователей обеспечивают передовым оборудованием и инфраструктурой, в том числе уникальными установками класса «мегасайенс» и новыми научными судами. Вузы, НИИ и бизнес приглашают участвовать в совместных проектах, что позволяет быстрее и эффективнее использовать передовые открытия на благо развития страны. Нацпроекты реализуются по решению Президента РФ Владимира Путина с 2019 года.