Стандартные методы тестирования воды и продуктов питания часто дают неточные результаты при наличии песка, почвы или остатков пищи. Эти твердые частицы снижают точность анализа и задерживают микропримеси в процессе фильтрации. Ученым удалось разработать микроустройство, которое извлекает загрязнения непосредственно из твердых веществ.
Этот прорыв устраняет необходимость многоуровневой комплексной фильтрации. Разработку представила совместная команда из Корейского научно-исследовательского института химической технологии и университета Чуннам (Южная Корея). Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Sensors.
Современные аналитические подходы в химическом анализе следуют жесткому многоступенчатому рабочему процессу. Они полагаются на огромное количество растворителей, и их трудно автоматизировать. Этот путь увеличивает время и затраты, снижает надежность. Такие ограничения создают значительные проблемы в областях, тесно связанных с общественным здравоохранением, включая экологический мониторинг и безопасность питьевой воды.
Образцы, содержащие твердые частицы, все еще требуют этапа фильтрации перед извлечением. В новом устройстве на основе микрофлюидики для преодоления этих препятствий используется конструкция с ловушкой. Крошечная капля экстрагента удерживается внутри специальной микрокамеры. Тем временем раствор с образцом проходит через соседний микроканал.
Это позволяет целевым анализируемым веществам проникать в экстрагент, в то время как твердые частицы проходят мимо. Такая конструкция обеспечивает быструю и селективную массопередачу без помех со стороны твердых частиц. После экстракции исследователь просто извлекает каплю для последующего анализа.
Команда протестировала устройство на двух загрязнителях: промышленном химикате (перфтороктановая кислота) и лекарстве карбамазепин (противосудорожный препарат). Устройство обнаружило химикат менее чем за 5 минут. Исследователи также извлекли карбамазепин из взвеси с песком без какой-либо предварительной фильтрации. Оба соединения четко идентифицировали с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Результаты показывают, что платформа поддерживает высокую надежность, одновременно сокращая количество необходимых шагов. Она предлагает масштабируемое решение для проверки безопасности пищевых продуктов и анализа окружающей среды. Система обрабатывает сложные смеси, которые обычно забивают стандартное лабораторное оборудование. Ученые подчеркнули, что эти улучшения непосредственно влияют на общественное здравоохранение. Вскоре продукт может стать основным инструментом для экологического мониторинга в Соединенных Штатах.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что в Воронеже разработали новый способ очистки промышленных выбросов.
