Моніторинг довкілля з використанням біосенсорів

Електрохімічні біосенсори є ключовим елементом сучасної біомедичної діагностики, що дозволяє виявляти біомаркери, метаболіти та токсичні речовини з високою чутливістю та селективністю. Ці сенсори базуються на принципах перетворення біохімічної взаємодії у електричний сигнал. Монобіосенсори орієнтовані на виявлення одного аналіта, тоді як мультибіосенсори забезпечують одночасний аналіз декількох параметрів у біологічному середовищі.

Основні тематичні дослідження за останні 5 років

  • Розробка портативного, потенціометричного сигналізатора загальної токсичності розчинів 
  • Створення кондуктометричних біосенсорних систем для кількісного, селективного контролю концентрації низки токсикантів
  • Розробка, оптимізація та адаптація ферментного мультибіосенсора для одночасного визначення різних груп токсичних речовин

Основні публікації 

  1. Arkhypova, V., Soldatkin, O., Soldatkin, A., Dzyadevych, S. Electrochemical biosensors based on enzyme inhibition effect. The Chemical Record, 2024, 24(2), e202300214. https://doi.org/10.1002/tcr.202300214
  2. Soldatkin, O.O., Pyeshkova, V.M., Kucherenko, I.S., Velychko, T.P., Bakhmat, V.A., Arkhypova, V.M., … Dzyadevych, S.V. Application of butyrylcholinesterase‐based biosensor for simultaneous determination of different toxicants using inhibition and reactivation steps. Electroanalysis, 2024, 36(6), e202300400. https://doi.org/10.1002/elan.202300400 
  3. Yarynka, D., Chegel, V., Piletska, E., Piletsky, S., Dubey, L., Dubey, I., … Sergeyeva, T. An enhanced fluorescent sensor system based on molecularly imprinted polymer chips with silver nanoparticles for highly-sensitive zearalenone analysis. Analyst, 2023, 148(11), pp. 2633–2643. https://doi.org/10.1039/D2AN01991D
  4. Soldatkin, O.O., Soldatkina, O.V., Piliponskiy, I.I., Rieznichenko, L.S., Gruzina, T.G., Dybkova, S.M., … Soldatkin, A.P. Application of gold nanoparticles for improvement of analytical characteristics of conductometric enzyme biosensors. Applied Nanoscience, 2022, 12(4), pp. 995–1003. https://doi.org/10.1007/s13204-021-01807-6
  5. Патент на корисну модель № 148725 від 08.09.2021. Кондуктометричний біосенсор на основі коіммобілізованої ацетилхолінестерази з наночастинками золота для інгібіторного визначення іонів важких металів у водних розчинах. Солдаткін О.О., Пєшкова В.М., Архипова В.М., Дзядевич С.В., Солдаткін О.П., Рєзніченко Л.С., Дибкова С.М.  
  6. Патент на корисну модель № 148726 від 08.09.2021. Кондуктометричний біосенсор на основі коіммобілізованої бутирилхолінестерази з наночастинками золота для інгібіторного визначення фосфорорганічних пестицидів у водних розчинах. 6. Солдаткін О.О., Архипова В.М., Дзядевич С.В., Солдаткін О.П., Рєзніченко Л.С., Дибкова С.М. 
  7. Патент на корисну модель № 152858 від 19.04.2023. Імпедіометричний біосенсор на основі уреази E.coli для інгібіторного визначення іонів срібла на текстильних підприємствах. Бахмат В.А., Дзядевич С.В., Пєшкова В.М., Солдаткін О.П., Солдаткін О.О.

Участь у наукових програмах (Horizon Europe, Erasmus+, НФДУ тощо)

  1. Horizon 2020 Project #958491 «Waste2Fresh “Smart innovative system for recycling wastewater and creating closed loops in textile manufacturing industrial processes”» (2020-2024).
  2. НФДУ проєкт “Дослідження особливостей формування сучасних біоселективних елементів на основі наноматеріалів різної природи для електрохімічних біосенсорів та сенсорних масивів із заданими та керованими властивостями”, за конкурсом НФДУ “Підтримка досліджень провідних та молодих учених” (2020-2022)
  3. Проєкт № 14/2 – Розробка «розумного» портативного сигналізатора загальної токсичності розчинів на основі ферментного мультибіосенсора. (2018–2022) в рамках Комплексної науково-технічної програми НАН України «Розумні» сенсорні прилади нового покоління на основі сучасних матеріалів та технологій

Керівник напряму: Солдаткін Олександр Олексійович, д.б.н., с.н.с., завідувач відділу біомолекулярної електроніки ІМБГ НАН України, soldatkinsasha@gmail.com 

Співпраця: 

  • Національний інститут раку МОЗ України
  • Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України

Інфраструктурне забезпечення:

  1. Потенціостат Voltalab 40 фірми Radiometer Analytical, портативні біпотенціостат (DRP-STAT200) та біпотенціостат/гальваностат (DRP-STAT400) фірми DropSens, портативні потенціостат/ гальваностат та EmStat потенціостат фірми Palm-Sens;
  2. Низка некомерційних портативних кондуктометрів (моно- та мультиканальних) та ІСПТ-метрів (моно- та мультиканальних) українського виробництва.
  3. Спектрометри поверхневого плазмонного резонансу SPR-4M and SPR-6.
  4. Відділ має також повний доступ до приладів загального користування таких як ВЕРХ, ШБРХ, спектрометри для роботи в ультрафіолетовій та видимій ділянках світла, флуоресцентний спектрометр, ПЛР в реальному масштабі часу, синтезатор ДНК/РНК олігонукле отидів, ДНК секвенатор, “фосфорімайджер” та ін. 

Перспективи для студентів і молодих науковців

  • Робота над інноваційними проєктами
  • Можливість публікацій у міжнародних журналах
Прокрутити вгору