Ученые Уральского федерального университета в Екатеринбурге разработали портативный спектрометр электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) «Лабрадор». Прибор может выявить у человека онкологическое заболевание, провести диагностику здоровья, контролировать производство и хранение продуктов, выявить уровень их радиационного облучения и многое другое.
«Лабрадор» позволяет на молекулярном уровне определять химический состав органических и неорганических веществ. По словам уральских ученых, их разработка превосходит зарубежные аналоги.
Только метод ЭПР позволяет гарантированно регистрировать свободные радикалы. Типичным свободным радикалом являются атомы кислорода. Их чрезмерное к окислению, быстрой порче продуктов, к старению и гибели организмов, в том числе – человеческого, – объясняют ученые.
Внутри спектрометра создают магнитное поле. Далее в него помещают исследуемый образец. Все свободные радикалы, присутствующие в образце, упорядочиваются и ориентируются вдоль поля прибора. После этого образец просвечивают СВЧ-излучением – происходит избирательное поглощение СВЧ-излучения, которое регистрирует прибор. Анализируя энергию поглощения и интенсивность, определяют тип и количество свободных радикалов, – рассказали ИА «Уральский меридиан» в пресс-службе УрФУ.
Говоря простым языком, разработанный учеными прибор позволяет выявить у человека онкологическое заболевание, причем, на ранней стадии, провести диагностику его здоровья, а также может применяться для контроля производства и хранения продуктов, то есть – тех процессов, где происходит окисление и образуются свободные радикалы.
По словам разработчиков, изменения в состоянии здоровья человека приводят к изменению состава биологических жидкостей в нем – слюны, крови, пота и т.д. Анализируя их, можно определить отклонения в здоровье, причем на первоначальном этапе зарождения болезненных явлений.
Также «Лабрадор» способен выявлять радиационно-обработанные продукты и определять дозу облучения. Например, специи и сухофрукты, поступающие из стран Юго-Восточной Азии и Китая, подвергаются облучению для уничтожения микроорганизмов и продления сроков хранения. Небольшие дозы облучения считаются безвредными. Но если доза велика, это может привести к онкозаболеванию, – отмечают разработчики.
Сам прибор компактный и легкий, тогда как, к примеру, германские аналоги весят порядка 5 тонн и стоят 1,5–2 млн евро. Вес же российского прибора – всего 14 килограммов, а его стоимость — от 3 млн рублей.
Заместитель директора центра по работе с предприятиями УрФУ, кандидат физико-математических наук Александр Черепанов отметил: на сегодняшний день нет инструментов, позволяющих точно определять уровень радиационного облучения продуктов. Существующие детекторы дают погрешность порядка 40 %, тогда как «Лабрадор» четко устанавливает дозу облучения по количеству свободных радикалов в продукте. Поэтому, установив с помощью прибора разницу между приемлемым и реальным количеством свободных радикалов, можно остановить их «размножение», используя антиоксиданты.
В целом, области применения «Лабрадора» неисчерпаемы. Это и радиационная дозиметрия, и поиск полезных ископаемых, и разведка и разработка нефтяных месторождений, и контроль качества воды. Также использовать прибор можно для контроля качества производства текстильной продукции, полимеров, селекции растений сельхозназначения, изучения минералов, пород и кристаллов и т.д.
Изобретение уральских ученых получило поддержку государственного Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. Созданное разработчиками «Лабрадора» и производящее спектрометр предприятие «Спектр» является резидентом инновационного центра «Сколково». Существенно усовершенствовать прибор позволило участие в проекте крупнейших российских инновационных организаций. В настоящее время он используется в исследованиях ведущих вузов страны — в Новосибирском, Казанском, Уральском федеральном и других университетах.
Фото превью – labrador-expert.ru