Jednorazowy detektor jonów uranylowych na bazie DNA

Jednorazowy detektor jonów uranylowych na bazie DNA

Prosty, jednorazowy sensor do wykrywania niebezpiecznych jonów uranylowych o stopniu wykrywalności porównywalnym z najlepszym sprzętem analitycznym opracowali naukowcy z University of Illinois (USA).

Charakterystyczną cechą detektora jest zastosowanie pojedynczej nici DNA jako sensora jonów uranylowych. W obecności jonów uranylowych następuje rozpad cząsteczki DNA i wydzielenie fluoroforu, co powoduje powstanie znacznego efektu fluorescencyjnego. Wykrywalność jonów uranylowych na poziomie 11 ppm pozwala umieścić nowy detektor obok innych bardziej wyrafinowanych technik analitycznych. Aby osiągnąć taką wykrywalność opracowano specjalną technikę „in vitro” pozyskiwania odpowiednich nici DNA spośród wielu miliardów potencjalnych cząsteczek DNA, a następnie odpowiedniej ich mutacji, aby stworzyć na nich miejsca aktywne, wychwytujące jony uranylowe.

To nie pierwszy przypadek wykorzystania nici DNA do wykrywania zanieczyszczeń – w 2000 r. zespół prof. Lu opracował detektor ołowiu. Obecnie możliwe jest stworzenie matrycy detektorów, pozwalającej na jednoczesne wykrywanie wielu jonów metalicznych.

Prace nad detektorami na bazie DNA prowadzone są ze środków Amerykańskiego Departamentu Energii, „National Science Foundation” oraz „The National Institutes of Health”.

Jony uranylowe [UO2]2+ są najpowszechniejszą formą uranu w środowisku wodnym. Azotan uranylu jest bardzo toksyczną substancją – gdy dostanie się do układu pokarmowego powoduje schorzenia nerek, martwicę przewodów nerkowych, zakłóca rozwój limfocytów. Długotrwałe narażenie na kontakt z jonami uranylu powoduje uszkodzenia systemu immunologicznego. Związki uranylu należą do grupy neurotoksyn.

(pj)