Нейроны из антенн саранчи обнаружили PFAS в воде — база для дешёвого полевого сенсора

«Вечные химикаты» PFAS продолжают оставаться проблемой мирового масштаба: они накапливаются в водоёмах, почве и организмах живых существ, а надёжное измерение их концентраций по-прежнему требует дорогостоящего лабораторного оборудования — масс-спектрометрии или высокоэффективной жидкостной хроматографии. Новое исследование, описанное на Phys.org, предлагает принципиально иной путь: использовать биологические сенсоры, уже существующие в природе. Подробнее о смежной теме ранее писали «Пронедра» в материале о очистке почвы от PFAS.

Исследовательская группа обнаружила, что обонятельные нейроны из антенн перелётной саранчи (Locusta migratoria) реагируют на присутствие нескольких PFAS-соединений — включая PFOS и PFOA — при концентрациях, характерных для реально загрязнённых водоёмов. Это так называемые «экологически значимые» уровни, то есть именно те, которые вызывают обеспокоенность регуляторов здравоохранения.

Принцип работы биосенсора прост: антенна свежеизолированной саранчи помещается в раствор с испытуемой водой, а электрофизиологические методы регистрируют характер нейронных разрядов. Определённые типы PFAS вызывают специфический паттерн активности, отличимый от фоновых сигналов.

Ключевые результаты:

• нейроны различали несколько структурно похожих PFAS-молекул с разной чувствительностью;
• обнаружение работало при концентрациях в диапазоне нанограммов на литр;
• система функционировала в водных образцах, а не только в буферных растворах.

До портативного полевого сенсора ещё далеко: живые нейронные препараты требуют специальных условий хранения и не отличаются долговечностью. Следующий шаг авторов — создание стабилизированной версии сенсора на основе полученных биохимических закономерностей, не требующей живых клеток.