Находить сложные загрязнители поможет новое устройство

Фото из открытых источников

Традиционные методики тестирования воды и продуктов питания нередко неточны при наличии песка, почвы или остатков пищи. Эти твердые частицы мешают точности анализа, задерживая микропримеси в ходе фильтрации. Теперь группе ученых удалось придумать микроустройство, извлекающее загрязнения непосредственно из твердых веществ.

Новинка призвана устранить необходимость многоуровневого комплекса фильтрации. Представила её совместная команда из Корейского научно-исследовательского института химической технологии и южнокорейского университета Чуннам. Результаты исследования авторы опубликовали в журнале ACS Sensors.

Сегодняшние традиции химического анализа следуют строгому многоступенчатому рабочему процессу. Им требуется огромное число растворителей, и их сложно автоматизировать. Такой путь менее надёжен при увеличении времени и затрат. Что критично в областях, связанных со здравоохранением, включая мониторинг экологии и безопасность питьевой воды.

Образцам с твердыми частицами нужен этап фильтрации перед извлечением. В новом устройстве, основанном на микрофлюидике, эти препятствия преодолеваются при помощи конструкции с ловушкой. Крошечной капле экстрагента удаётся удерживаться внутри специальной микрокамеры, пока раствор с образцом просачивается через соседний микроканал.

Таким образом целевые анализируемые вещества проникают в экстрагент, тогда как твердые частицы идут мимо. Эта конструкция позволяет обеспечивать передачу массы быстро и селективно, без помех со стороны твердых частиц. После экстракции специалист просто извлекает каплю для следующего анализа.

Командой было проведено тестирование устройства на двух загрязнителях: промышленной перфтороктановой кислоте и противосудорожном лекарственном препарате карбамазепин. Устройство отыскало химикат менее чем за 5 минут. Учёные смогли извлечь карбамазепин из взвеси с песком без предварительной фильтрации. Оба вещества были четко идентифицированы методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Итог: платформа высоко надежна, одновременно способна сокращать число нужных шагов. Обрабатывает сложные смеси, обычно забивающие традиционное лабораторное оснащение. Вскоре продукт станет базовым инструментом экологического мониторинга в США.