Австралийские ученые из Технологического университета Квинсленда разработали инновационный биосенсор, способный обнаруживать редкоземельные элементы (лантаноиды), которые широко используются в электронике, аккумуляторах и электродвигателях. Исследование опубликовано в научном журнале Angewandte Chemie International Edition (ACIE).
Команда создала гибридный белок, или «химеру», объединив белок LanM, связывающий лантаноиды, с ферментом бета-лактамазой, который разрушает антибиотики.
Этот биосенсор действует как молекулярный переключатель, активирующийся только в присутствии редкоземельных элементов. При связывании с лантанидами химера генерирует видимый сигнал, например изменение цвета или электрический импульс, что позволяет легко обнаруживать и количественно определять эти металлы в жидкостях.
Ученые также продемонстрировали, что бактерии, модифицированные этим белком, могут выживать в присутствии антибиотиков только при наличии лантаноидов. Это подтверждает высокую точность и избирательность биосенсора.
Исследователи планируют улучшить специфичность переключателя, чтобы различать близкородственные редкоземельные элементы, а также разработать аналогичные системы для обнаружения других критически важных металлов.
В перспективе технология может быть адаптирована для создания микробов, способных извлекать редкоземельные элементы из морской воды, что значительно упростит их добычу.
Ранее ученые нашли залежи редкоземельных элементов в угольной золе.
