Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка высокочувствительных биосенсорных систем для осуществления эффективного оперативного контроля выбросов промышленных предприятий в водные среды

Докладчик: Горячева Ирина Юрьевна

Должность: профессор, главный научный сотрудник, Начальник отдела научных исследований

Цель проекта:
Разработка инструментов для улучшения экологической обстановки на основе оперативной идентификации опасных веществ в природных и сточных водах, эффективного оперативного контроля сбросов промышленных предприятий в водные среды, своевременного выполнения природоохранных мероприятий; Предоставление организациям, осуществляющим экологический мониторинг окружающей среды, новых и эффективных методов, инструментов и средств проведения исследований; Создание систем оперативного внелабораторного определения сверхнизких концентраций опасных веществ на основе тест-средств, объединяющих концентрирование и высокочувствительное детектирование, и переносного устройства-ридера, позволяющих переходить к созданию новых видов научно-технической продукции; Разработка технологии мирового уровня, не имеющей аналогов на внутреннем и внешнем рынках; Снижение экологической нагрузки на природу внедрением систем для оперативного контроля опасных веществ.

Основные планируемые результаты проекта:
В ходе выполнения ПНИ будут получены следующие результаты:
1. Результаты теоретических и экспериментальных исследований путей создания способов и мобильного приборного оснащения для осуществления оперативного мониторинга степени загрязнения природных и сточных вод;
2. Научные и научно-технические основы создания одноразовых тест-систем для детектирования низких концентраций опасных веществ (полициклических ароматических углеводородов (индикатор – бензо[a]пирен) и стойких органических загрязнителей (линдан, ДДТ (изомеры), суммы полихлорированных бифенилов)), объединяющих иммуноаффинное концентрирование и иммунохимическое детектирование на основе люминесценции метки.
3. Опытный образец мобильного устройства-ридера для количественного определения содержания загрязнителей в природных и сточных водах.
4. Методики и результаты испытаний опытных образцов.
Разработанная биосенсорная система будет характеризоваться простотой в эксплуатации, низкой детектируемой концентрацией опасных веществ, низкой себестоимостью, низкой стоимостью расходных материалов, что сделает ее конкурентноспособной по сравнению с аналогами.
Результаты ПНИ могут быть использованы для создания принципиально новой течественной продукции.
Преобладающие на отечественном и зарубежном рынке системы на основе иммунохроматографических стрипов не обеспечивают достаточной чувствительности в силу:
- ограничений самого формата;
- низкой чувствительности (по сравнению с ферментом и квантовой точкой) используемой метки – коллоидного золота.
Поэтому предлагаемая к разработке система (иммунохимическая тест-система – мобильное устройство-ридер) должна быть конкурентоспособной по сравнению с аналогичными товарами, выпускаемыми зарубежными производителями. Ближайшим аналогом является экспресс-система (биосенсорные устройства + уcтройство-ридер) Сенова, Германия (Senova GmbH). Отличие предлагаемых систем состоит в замене метки на основе фермента (пероксидазы хрена) на флуоресцентную метку (квантовые точки), что приводит к - сокращению времени определения (за счет устранения стадий добавления субстрата и инкубации с ним);
- упрощению процедуры (за счет устранения одной стадии и отсутствия необходимости выдерживать соответствующие условия при инкубации);
- снижению стоимости.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Результаты ПНИ могут быть использованы для проведения ОКР по теме "Создание промышленного образца мобильного устройства-ридера для оперативного контроля выбросов и мониторинга степени загрязнения природных и сточных вод на основе иммунохимических тест-систем с флуоресцентным типом детекции."
Разработанные высокочувствительные биосенсорные системы, состоящие из мобильного устройства-ридера и иммунохимических тестов, являются многопрофильными и после вывода на производство могут использоваться в разных отраслях народного хозяйства:
- в Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор), на предприятия ТЭК, химической и металлургической промышленности, предприятиях по роду деятельности связанных со сбором, использованием, обезвреживанием, транспортированием, размещением отходов I – IV класса опасности.
- Роспотребнадзором для экологического мониторинга природных и сточных вод, а также для контроля продуктов питания на предмет содержания опасных для здоровья химических веществ;
- для выполнения клинических анализов.
Иммунодиагностические тесты присутствуют на рынке практически только в формате экспресс-полосок (в частности тесты на беременность и наркотики). Такие тесты зачастую имеют недостаточную чувствительность и специфичность, и это сильно ограничивает область их применения. Поэтому стоит задача разработки принципиально новых форматов иммунодиагностических средств для широкого спектра
аналитов (маркеры инфекционных заболеваний, аллергии, онкомаркеры, гормоны, кардиомаркеры и т.д.).
Разрабатываемое устройство-ридер позволит получить количественную информацию о содержании Определяемог вещества, проводить самокалибровку и обеспечивать высокую точность. Результаты данной разработки войдут в группу тестов для профессионального использования (in doctor’s office, в офисе доктора) / physician office labs. Это наиболее перспективный целевой рыночный сегмент
рынка POC-диагностики. Особенно важен он в плане разработки тестов на онкомаркеры и инфекционные заболевания. По экспертным оценкам в США примерно 200 тысяч приемных врачей и клиник, которые являются потенциальными покупателями POC-устройств.

Текущие результаты проекта:
Проводятся патентые исследования.
Отрабатываются методики конъюгирования.
Ведется подготовка технологической документации.