КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 21-76-00034
НазваниеСоздание сенсорной системы на основе диоксида титана для диагностики качества молочной продукции
Руководитель Назарова Елена Александровна, Кандидат химических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" , г Санкт-Петербург
Конкурс №60 - Конкурс 2021 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки; 06-301 - Технология пищевых продуктов
Ключевые слова сенсор, экспресс-метод анализа, фальсификация молока, диоксид титана, пероксид водорода, лактаза, глюкозооксидаза
Код ГРНТИ65.63.03
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
На сегодняшний день молоко является незаменимым продуктом питания человека. По химическому составу и биологическим свойствам оно занимает исключительное место среди продуктов животного происхождения. Поэтому меры по доставке безопасного продукта с желаемыми пищевыми и органолептическими характеристиками преобладают в сельскохозяйственной отрасли.
Пероксид водорода, сильный окислитель, используется для очистки и стерилизации оборудования для розлива и упаковки молока. Кроме того, перекись применяется для консервирования сырого молока из-за его бактерицидных свойств. Однако избыток пероксида водорода может оказывать вредное воздействие на пищевую ценность молока, и, что более важно, на процессы в человеческом организме.
В уже известных аналитических методах хромогенный субстрат (краситель) и фермент пероксидаза используются для обнаружения пероксида, в результате чего окисленная форма хромогена приобретает или меняет цвет. Многие хромогенные красители нестабильны на свету, они легко окисляются на воздухе и требуют дополнительных компонентов для защиты от нежелательного окисления в условиях хранения. Эта многокомпонентная система перегружает и усложняет датчик, требует тщательного расчета оптимальных концентраций и соотношений каждого компонента для воспроизводимости результатов и увеличивает затраты на создание биосенсора.
В данной работе предлагается новый подход для бесферментного детектирования пероксида водорода в молоке без использования хромогена. Не смотря на то, что образование окрашенного комплекса диоксида титана с пероксидом водорода является известным научным фактом, не изучено влияние молочной среды на проявление окраски и калибровку данного метода по концентрации перекиси.
Подобный подход, но с энтрапированием ферментов в гель-матрицу ложится в основу создания биосенсора на лактозу. Применение золь-гель технологии к биотехнологическим устройствам, основанным на трехмерной иммобилизации биомолекул непрерывно изучается на протяжении многих лет. На данный момент не решен ряд вопросов по адаптированию методик золь-гель синтеза неорганических наноструктурированных матриц для энтрапирования ферментов в условиях, оптимальных для биомолекул. Помимо этого, будет рассмотрен подход совместной иммобилизации ферментов (глюкозооксидазы и бета-галактозидазы) и проведено комплексное сравнение с индивидуальным энтрапированием. Новизной предлагаемого подхода является объединение процессов биокатализа и непосредственного проявления окрашивания без использования хромогена в одной системе.
Таким образом, предлагаемое исследование включает в себя разработку оригинальных научных подходов создания и применения гидрогелевых структур на основе диоксида титана с использованием простого и легко масштабируемого золь-гель метода.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ