Реєстраційний номер
0220U101011,
0117U004234
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Детекція генетичної стійкості до фузаріозу у інтрогресивних ліній пшениці з використанням сенсорних систем на основі молекулярно-імпринтованих полімерних мембран
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Терновська Тамара Костянтинівна, Доктор біологічних наук
Дата реєстрації
30-01-2020
Організація виконавець
Національний університет "Києво-Могилянська академія"
Опис етапу
Об’єкт дослідження — процеси створення молекулярно-імпринтованих полімерів у вигляді наноструктурованих полімерних мембран, селективних до зеараленона, та оптичних сенсорних пристроїв на їхній основі для визначення стійкості до фузаріозу в інтрогресивних похідних пшениця м’якої. Мета дослідження — створення інтрогресивних похідних T. aestivum / T. miguschovae, стійкість яких до фузаріозу буде діагностовано на основі наноструктурованих полімерних мембран, розроблених під час виконання проекту із застосуванням методу молекулярного імпринтингу.
Методи дослідження — молекулярно-генетичні методи для створення та аналізу інтрогресивного рослинного матеріалу, комп’ютерне моделювання наноструктурованих полімерів, синтез молекулярно імпринтованих полімерних (МІП) мембран методом полімеризації in situ, оцінка синтезованих МІП мембран щодо їхньої здатності високоселективно розпізнавати зеараленон. Проведено комп’ютерне моделювання наноструктурованих полімерів, здатних до селективного розпізнавання маркеру фузаріозу пшениці – зеараленона. Виконано синтез молекулярно імпринтованих полімерних (МІП) мембран методом полімеризації in situ згідно технології молекулярного імпринтингу. Синтезовані МІП мембрани оцінені щодо їхньої здатності високоселективно розпізнавати зеараленон, а мембрани оптимального складу були використані як основа для створення сенсорних систем для визначення цього мікотоксину. Для створення сенсорних систем, які можуть бути ефективно використані для діагностики фузаріозу поза лабораторією, зокрема в польових умовах, запропоновано підхід, де в якості детектора та аналізатора сенсорних сигналів використовують сучасні цифрові пристрої – смартфони. Портативні сенсорні системи на основі МІП мембран та смартфонів були використані для визначення зеараленона як у модельних зразках, так і у реальних зразках, а саме на зразках харчових продуктів (борошно), а також створеному під час виконання проекту інтрогресивному матеріалі Triticum aestivum/ T. miguschovae.
Опис продукції
Визначено оптимальні функціональні мономери, здатні взаємодіяти з зеараленоном, маркером фузаріозу пшениці, та формувати з ним стабільні комплекси. Функціональні мономери були використані для синтезу молекулярно імпринтованих полімерних (МІП) мембран методом полімеризації in situ. МІП мембрани синтезовано згідно технології молекулярного імпринтингу за принципом формування напів-взаємопроникних полімерних сіток (напів-ВПС). Синтезовані МІП мембрани були отримали оцінку щодо їхньої здатності високоселективно розпізнавати зеараленон, а мембрани оптимального складу були використані як основа для створення сенсорних систем для визначення цього мікотоксину. Принцип роботи та реєстрації сенсорного відгуку таких сенсорних систем полягає у наступному: зеараленон, присутній у аналізованих зразках, після селективної адсорбції рецепторними сайтами у складі МІП мембран, виявляють шляхом опромінення таких мембран ультрафіолетом. Це ініціює власну флуоресценцію зеараленона, інтенсивність якої є пропорційною концентрації цільового аналіту у зразку. З використанням розроблених сенсорних систем показана можливість визначення зеараленона у концентраціях 1-25 мкг/мл (межа визначення 1 мкг/мл) у прямому варіанті аналізу. Для створення сенсорних систем, які можуть бути ефективно використані для діагностики фузаріозу поза лабораторією в якості детектора та аналізатора сенсорних сигналів використовують сучасні цифрові пристрої – смартфони.Створені МІП мембрани спроможні генерувати флуоресцентні сенсорні відгуки, які реєструються цифровою камерою смартфона та аналізуються за допомогою додатку для смартфону Spotxel® Reader (Sicasys Software GmbH, Німеччина), сумісного з операційною системою Android 6.0+. Сенсорні системи на основі МІП мембран були використані для визначення зеараленона як у модельних,так і у реальних зразках, а саме на зразках харчових продуктів (борошно),а також рослинному матеріалі інтрогресивних ліній Triticum aestivum/T. miguschovae з генотипами ААВВDD та AAGGDD, відпов.
Автори роботи
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
