Тест за 90 рублей заменяет сложный анализ крови: в Петербурге создали сенсор, определяющий свинец по моче

Учёные Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) создали компактный оптический сенсор, позволяющий быстро и недорого определять содержание свинца в моче человека.

Новая технология — это неинвазивная альтернатива традиционным лабораторным анализам, которые требуют дорогостоящего оборудования и участия медицинского персонала.

Быстрый анализ без лаборатории

По данным пресс-службы вуза, сенсор представляет собой тонкую полимерную мембрану, содержащую активные вещества — ионофоры и хромоионофоры. При контакте с раствором, содержащим свинец, мембрана меняет цвет, позволяя визуально оценить концентрацию металла по специальной цветовой шкале.

"Мы разработали оптический сенсор для экспресс-анализа, обеспечивающий быстрый отклик и простую визуальную оценку концентрации свинца в моче. Он отличается селективностью, простотой и не требует электропитания", — рассказала автор проекта, доцент кафедры физической химии Мария Пешкова.

Главные преимущества технологии — мгновенная реакция, простота использования и низкая себестоимость. Один тест обходится примерно в 90 рублей, что делает его доступным для массового применения.

Почему контроль свинца важен

Свинец — один из наиболее опасных тяжёлых металлов. Он способен накапливаться в костях и зубах, вызывать хроническую интоксикацию, поражение нервной системы, печени и почек.

"Любое количество свинца в организме представляет угрозу. Он попадает через дыхательные пути с пылью, а также с пищей и загрязнённой водой", — уточнили в пресс-службе университета.

Сейчас диагностика отравления проводится в основном по анализу крови или рентгенофлуоресцентному исследованию костей, что требует сложного оборудования и специалистов. Сенсор СПбГУ позволяет оценить уровень свинца по моче, где отражается общая нагрузка организма, и провести анализ буквально "в полевых условиях".

Как работает новый тест

Разработка выполнена в виде контейнера для сбора мочи, в крышку которого встроен датчик. После заполнения ёмкости и закрытия крышки контейнер переворачивают, чтобы сенсор вступил в контакт с образцом. Через короткое время мембрана меняет цвет, а результат можно определить, сравнив его с прилагаемой шкалой.

Преимущества метода:

• не требует лабораторных условий и питания;
• результат виден визуально;
• подходит для массового и полевого использования;
• не травмирует пациента.

А что если свинец в организме ниже нормы? Сенсор рассчитан на чувствительность в диапазоне, соответствующем клиническим уровням интоксикации, поэтому ложных тревожных срабатываний практически не возникает.

Перспективы разработки

Учёные планируют улучшить цветовую шкалу, сделать датчик более удобным и расширить его применение для определения других токсичных элементов — например, ртути, кадмия и мышьяка.

"Мы хотим адаптировать устройство для медицинских и экологических задач — от контроля последствий аварий до мониторинга состояния окружающей среды", — пояснили в СПбГУ.

В будущем подобные сенсоры могут стать частью портативных диагностических систем, позволяющих контролировать уровень загрязнения организма у рабочих промышленных предприятий, спасателей и жителей крупных городов.