Воронежские ученые создали сенсор для выявления антибиотиков в молоке

Физики Воронежского государственного университета (ВГУ) представили компактный сенсор, способный обнаруживать остаточные концентрации антибиотиков тетрациклиновой группы в молоке. Разработка основана на использовании люминесцентных свойств наночастиц и ориентирована на оперативный контроль качества продукции.

Руководитель проекта, доцент кафедры оптики и спектроскопии ВГУ Тамара Кондратенко пояснила механизм работы устройства. Чувствительным элементом датчика служат квантовые точки сульфида серебра. При облучении синим светом (с длиной волны 462 нм) они генерируют излучение в ближнем инфракрасном диапазоне. Если в образце молока присутствует тетрациклин, интенсивность свечения на длине волны 725 нм гасится .

Технические характеристики и аналоги

Чувствительность разработки позволяет фиксировать концентрацию антибиотика на уровне 0,3 миллиграмма на литр. Этот показатель сопоставим с характеристиками коммерческих импортных тест-систем, представленных на рынке. По словам Кондратенко, такой порог обнаружения достаточен для достоверного выявления концентраций, представляющих угрозу для здоровья потребителей.

Важной особенностью технологии названа простота синтеза наночастиц. Весь цикл изготовления занимает около трех часов и не требует сложного дорогостоящего оборудования. Это обстоятельство, по мнению разработчиков, открывает перспективы для масштабирования и запуска промышленного производства датчиков в России .

Почему это важно: риски и нормативы

Антибиотики тетрациклинового ряда (тетрациклин, окситетрациклин, доксициклин) широко применяются в животноводстве для лечения маститов и инфекционных заболеваний у коров. Остатки препаратов могут попадать в молоко, если на фермах нарушают регламент карантина (период выведения лекарства обычно занимает от 3 до 7 дней после инъекции). Проблема усугубляется тем, что пастеризация не решает вопрос: до 90–100% этих веществ сохраняют свою активность после термической обработки.

Для потребителя хроническое поступление микродоз антибиотиков с пищей чревато развитием дисбактериоза, аллергических реакций и, что наиболее критично, формированием устойчивости патогенных бактерий к лекарствам. Для детей до трех лет регулярное употребление такого молока может нарушить формирование микробиома и привести к хроническим заболеваниям.

В России требования к содержанию тетрациклинов в молочной продукции значительно жестрее, чем в Европе. Согласно техническому регламенту Таможенного союза (ТР ТС 033/2013), допустимый уровень содержания этих веществ в молоке составляет 0,01 мг/кг, тогда как в Евросоюзе норма установлена на отметке 0,1 мг/кг . Сенсор воронежских ученых ориентирован именно на выявление опасных концентраций в рамках отечественных строгих стандартов.

На данный момент исследователи планируют развить технологию для создания портативной системы, позволяющей определять следовые количества антибиотиков непосредственно в полевых условиях .