БІОІНДИКАЦІЯ, БІОТЕСТУВАННЯ, БІОСЕНСОРИКА В ЕКОЛОГІЇ
На семінарі були розглянуті такі питання:
● Екологічні основибіоіндикації. Основні понятті і терміни біоіндикації. Основні принципи і вимоги до проведення біоіндикації.
● Біотестування, як метод біоіндикації. Мета тазадачі біотестування. Основні терміни біотестування. Види біотестів.Задачі та прийоми біотестування. Вимоги до методів біотестування.
● Біосенсорика. Що таке біосенсор? Поділ біосенсорів за видом біологічного матеріалу. 1. Ферментні біосенсори. 2. Імуносенсори. 3. Біосенсори, що містять інтактні клітини. 4. Біосенсори, що містять молекулярні рецептори. 5. Нуклеінові кислоти в біосенсорах.
● Поділ біосенсорів за видом перетворювача (трасдюсера). 1. Оптичні. 2. Флуоресцентні. 3. Електрохімічні. 4. Амперометричні. 5. Потенціометричні. 6. Кондуктометричні. 7. П’єзоелектричні. 8. Акустичні. 9. Механічні.
Підвищення інформативності та достовірності аналітичного контролю загального забруднення об'єктів навколишнього середовища може бути забезпечено лише на основі використання живих організмів, як індикаторів. З цією метою застосовуються мікроорганізми, найпростіші, культури різних тканин, нервові волокна, а також різноманітні водні рослини та тварини, особливо гіллястовусі рачки. Найбільш розповсюдженим та загальновизнаним тест-об'єктом є дафнії (Daphnia magna). Дафнії, які за способом харчування є фільтраторами, накопичують токсиканти та мають достатньо розвинену нервову систему. Вони дуже чутливі до дії токсичних речовин. Як критерій токсичності середовища запропоновані різноманітні еколого-фізиологічні тести їх поведінки, такі як іммобілізація, подразливість, частота серцевих скорочень, дихальний ритм, інтенсивність поглинання кисню. Біологічні тест-методи, як правило, використовують до проведення хімічного аналізу, тому що ці методи дозволяють дати експрес-оцінку навколишнього середовища і виявити, так звані, "гарячі точки", які вказують на найбільш забруднені ділянки. При виявленні цими методами будь-яких відхилень, досліджуване середовище характеризують як токсичне, після чого аналітичнимшляхом встановлюють причини токсичності.
Біосенсор являє собою мініаналізатор для безреагентного аналізу сполук. Складається він із біологічно чутливого елементу та фізичного перетворювача. Основна функція біологічного елементу – розпізнати сполуку, що виявляється, і передати отриману інформацію на фізичний перетворювач, де вона буде зафіксована у вигляді електричних сигналів. Тобто, зміна фізико-хімічних
властивостей біологічної матриці перетворюється в електричний сигнал, амплітуда якого залежить від концентрації в середовищі певної речовини.
На прикладі конкретних біосенсорних пристроїв та інструментальних методів аналізу охарактеризовано їх елементну базу і принципифункціонування. Зокрема, в Інституті біохімії були розроблені методи сенсорики на основі поверхневого плазмонного резонансу, імунний біосенсор на основі поруватого кремнію, багатопараметричний електрохімічний біосенсор наявності в розчині важких металів та фосфорорганічних пестицидів, термобіосенсор та ін.
Співдоповідачем на семінарі виступила член секції екології Київської МАН Кириченко Анастасія, яка розповіла про свою науково-дослідницьку, експериментальну роботу «Оптимізація неінвазивної експрес-діагностики гелікобактеріозу шлунка новоствореним сенсорним приладом “Гелікотестер”», виконану в відділі регуляції обміну речовин Інституту біохімії.
Після лекції учасники семінару були запрошені до Меморіального музею О.В. Палладіна, де вони ознайомилися з низкою розробок Інституту для медицини, екології та сільського господарства.
Володимир Назаренко
