Стамбульский технический университет: зонд NIR-2 за 10 с определяет ионы ртути в воде и еде
Молекулярный зонд NIR-2 меняет цвет и начинает флуоресцировать в присутствии Hg2+; в лабораторных тестах показания снимали камерой смартфона.
Исследователи Стамбульского технического университета разработали NIR-2 — флуоресцентный и колориметрический зонд ближнего инфракрасного диапазона для количественного определения ионов Hg2+ в реальных образцах, сообщается в журнале Talanta sciencedirect.com
Talantasciencedirect.comОткрыть источник ↗. Зонд реагирует на ртуть за 10 с. По данным авторов, пределы обнаружения составляют 3,77 × 10^-10 M методом UV-Vis и 4,54 × 10^-9 M по флуоресценции.
Как работает зонд
В исходном состоянии NIR-2 имеет кольцевую селенолактонную структуру с выключенной флуоресценцией. Взаимодействие с Hg2+ переводит её в раскрытую кислотную форму, что даёт видимое изменение цвета и заметный рост флуоресценции. Молекулярную структуру и механизм взаимодействия подтвердили методами HRMS, FT-IR и ЯМР.
Согласно пересказу публикации, раствор меняет цвет с жёлтого на зелёный и излучает в ближнем инфракрасном диапазоне, поэтому ртуть можно заметить на глаз или приборами, измеряющими свет вне видимого диапазона. Сигнал оставался стабильным не менее 20 минут.
Проверка на воде, еде и клетках
Зонд проверили на образцах воды и пищи, получив высокую степень извлечения sciencedirect.com
Talantasciencedirect.comОткрыть источник ↗. В питьевую воду, озёрную воду и несколько видов фруктов вносили известные количества ртути. Цветовой отклик изучали и в рисе, кукурузе, фасоли и чечевице; результаты у разных продуктов различались.
Команда также разработала метод со смартфоном: уровень ртути оценивали, сравнивая красные и зелёные значения на фотографиях. Авторы приводят диапазон от 1,66 × 10^-9 M до 7,50 × 10^-6 M и заявляют, что, насколько им известно, это самое чувствительное определение Hg2+ со смартфоном из описанных в литературе.
В отдельном эксперименте зонд давал связанные с ртутью флуоресцентные сигналы в клетках лёгкого человека. Оценка токсичности и визуализация показали, что NIR-2 работает в биологической среде. Выживаемость клеток в проверенных условиях оставалась выше 90%.
Работа остаётся на лабораторной стадии. Образцы требовали подготовки, освещение было контролируемым, а в большинстве тестов использовали материалы с намеренно добавленной ртутью. Насколько надёжно зонд работает на естественно загрязнённых образцах и при меняющихся полевых условиях, ещё предстоит установить.
