„Malá krabička propojená s mobilním telefonem. Právě tak vypadá nový biosenzor, který okamžitě dokáže ve vodě či v mléčných výrobcích odhalit i velmi malé zbytky antibiotik, konkrétně ampicilinu,“ uvedla Martina Šaradínová z CATRIN.
Základem vynálezu je na míru připravený unikátní nanomateriál, díky němuž je detekce zbytků konkrétního antibiotika ve vodě rychlá a snadná.
Podle Šaradínové by mohl odhalit i další druhy antibiotik, olomoučtí vědci se však ve své studii zaměřili právě na ampicilin.
Rychle a levně
„Narůstající odolnost 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,“ přiblížil počátky bádání vedoucí výzkumného týmu Michal Otyepka z CATRIN.
Nobelovu cena jde vědcům za stavbu molekul jako lego pomocí „click“ chemie |
Podle olomouckých vědců je potřeba sledovat hladiny antibiotik v různých vzorcích. „Zbytková množství antibiotik se prokazatelně vyskytují nejen v odpadních vodách, ale i v pitné vodě či v některých potravinách, což jen podporuje schopnost bakterií vytvářet si vůči nim odolnost,“ naznačil Otyepka.
„Hledáme proto rychlé, levné, účinné a jednorázové elektrochemické bio senzory, které přítomnost antibiotik prokáží,“ doplnil vedoucí výzkumného týmu.
„Dosud se k detekci využívají drahé přístroje a analýzy se provádějí v laboratořích proškoleným personálem,“ podotkla Šaradínová.
Metoda je velmi jednoduchá: elektroda s naneseným nanomateriálem se ponoří do kontaminovaného roztoku a pomocí mobilu se změří množství antibiotika.
Postup oceněný Nobelovou cenou
Pro biosenzor olomoučtí vědci připravili na míru nový materiál odvozený od fluorografenu. „Na tuto základnu jsme navázali molekulu, která je schopná odhalit sledované antibiotikum,“ vysvětlil jeden z členů týmu David Panáček.
„Napadlo nás k tomu využít technologii takzvané klikací chemie, která umožňuje přesně a rychle spojovat molekuly,“ zmínil Panáček postup, za jehož vývoj loni získali Nobelovu cenu Carolyn R. Bertozziová, Morten Meldal a K. Barry Sharpless.
„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,“ dodal Panáček.
Účinnost senzoru si vědci vyzkoušeli na vodě z kohoutku, v mléčných výrobcích a v lidských slinách. „Zjistili, že biosenzor dokáže například v pitné vodě odhalit ještě nižší množství léčiva, než kolik pro něj činí limit stanovený Evropskou unií,“ poznamenala Šaradínová.