Биогидроксиапатит – новая фаза для селективного микровзвешивания паров органических соединений – маркеров воспаления в носовой слизи телят и человека Сообщение 1. Сорбция в модельных системах

Татьяна Анатольевна Кучменко; Руслан Умарханович  Умарханов; Дарья Александровна Менжулина

doi:10.17308/sorpchrom.2021.21/3348

Татьяна Анатольевна Кучменко Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж
Руслан Умарханович Умарханов Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж
Дарья Александровна Менжулина Воронежская детская клиническая больница ВГМУ им. Н.Н. Бурденко, Воронеж

DOI: https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2021.21/3348

Ключевые слова: сорбция, гидроксиапатит, биомолекулы, маркеры воспаления, сенсоры, биопробы, диагностика вос-паления, носовая слизь, животные, человек.

Аннотация

В первом сообщении о применении наноструктурированной фазы биогидроксиапатита (ГА) рассмотрены особенности сорбции паров индивидуальных легколетучих органических соединений различных классов на фазах биогидроксиапатита, нанесенных на электроды пьезокварцевых резонаторов объемных акустических волн. Особенность исследования заключается в применении сорбционных фаз малых масс (от 1 до 7 мкг) и прямом взвешивания паров веществ пьезовесами с чувствительностью до 10^-9г. Установлена зависимость эффективности сорбции ГА к парам выбранных соединений (спирты, кетоны, кислоты, арены, амины) от массы наносимой фазы на ограниченную площадь поверхности электродов пьезорезонаторов. Изучено влияния способа введения паров сорбтивов в зону сорбента (инжекция паров, фронтальная подача). Представлены расчеты изотерм сорбции соединений, позволяющие разработать практические решения либо для высокоселективного детектирования их в смеси, либо для оценки изменения концентрации отдельных компонентов. Установлены особенности сорбции паров органических соединений в широком диапазоне концентраций. Установлено, что в зависимости от массы сорбента в изученном диапазоне сорбция паров меняется от линейной монослойной до многослойной. Рассчитаны селективность и чувствительность сенсоров с фазами ГА разных масс. Показано, что некоторые соединения могут быть количественно определены в смеси паров по сигналам сенсоров с ГА. Пьезосенсоры масс-чувствительного типа с фазой ГА разной массы рекомендованы в качестве измерительных элементов для газоанализаторов и систем интегральной оценки состава сложных смесей соединений малых концентраций по методологии «электронный нос».

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Татьяна Анатольевна Кучменко, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж

д.х.н., профессор, профессор РАН, заведующая кафедрой физической и аналитической химии ВГУИТ, Воронеж

Руслан Умарханович Умарханов, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж

к.х.н., доцент кафедры физической и аналитической химии ВГУИТ, директор ООО «Сенсорика – Новые Технологии», Воронеж

Дарья Александровна Менжулина, Воронежская детская клиническая больница ВГМУ им. Н.Н. Бурденко, Воронеж

педиатр, эндокринолог Воронежской детской клинической больницы ВГМУ им. Н.Н. Бурденко, Воронеж

Литература

Kornev A.S., Rossijskij khimicheskij zhurnal, 2011, Vol. 112, No 6, pp. 94-101.

Rajneesh M., BARC Newslett, 2009, No 297, pp. 240-245.

Kai S., Haiqing W., Ping L., Zhigang F., Chin. J. Chem. Eng., 2008, No 4, pp. 584-589.

Ionescu R., Llobet E., Reyes L., Smulko J., Phys. status solidi B, 2008, No 11., pp. 4331-4335.

Smith N., Hong Z., Asher S., Analyst, 2014, No 24, pp. 6379-6386.

Shhedrin A.V., Sprav. inzh., 2013, No 5, pp. 51-72.

Slepneva M.A., Diss. kand. tekhn. nauk., M., 2010, 215 p.

Umarhanov R.U., Diss. kand. khim. nauk, Voronezh, 2013, 233 p.

Guozhen F., Guiyang L., Yukun Y., Shuo W., Sensоrs and Actuators. B, 2016, 230, pp. 272-280.

Vershinin N.N., Alejnikov N.N., Efimov O.N., Gusev A.L., Mezhdunarodnyj nauchnyj zhurnal al'ternativnajaj energetika i jekologija, 2009, pp. 10-15.

Bulanov E.N., Poluchenie i issledo-vanie nanostrukturirovannyh biosovmes-timyh materialov na osnove gidroksiapatita, Nizhnij Novgorod, 2012, 103 p.

Korenman Ya.I., Silina Yu.E., Kuchmenko T.A., Patent RF, No 2259007, 2004.

Kuchmenko T.A., Umarhanov R.U., Patent RF, No 2259007, 2012.

Kuchmenko T.A., Umarhanov R.U., Zhurnal analiticheskoj khimii, 2013, Vol. 68, No 4, pp. 397-405.

Kuchmenko T.A., Umarhanov R.U., Kochetova Zh.Yu., Bel'skih N.V., Zhurnal analiticheskoj khimii, 2012, Vol. 67, No 11, pp. 1032-1039.