Olomouc (21. května 2024) – Novou unikátní metodu, která vědcům umožní sledovat chování nanočástic v prostředí simulujícím přirozené podmínky, vyvinuli vědci z Univerzity Palackého v Olomouci (UP). Odborníci z katedry analytické chemie Přírodovědecké fakulty UP se soustředí na pohyb a vzájemné chování nanočástic v roztocích, které napodobují přirozené podmínky v organismech nebo v životním prostředí. Jejich postup pomůže vnést světlo do osudu nanočástic například v lidském těle či odpadních vodách, nad kterým stále visí spousta otazníků. Výsledky práce olomouckých vědců zveřejnil renomovaný časopis Americké chemické společnosti Analytical Chemistry.
„Zaměřili jsme se na vývoj metody, která by umožňovala sledovat nanočástice v prostředí jiných nanočástic, a to ještě v roztocích či komplexních směsích, které odpovídají situaci v organismech nebo životním prostředí. Takový způsob totiž může vést nejen k lepšímu pochopení chování nanočástic například uvnitř buněk nebo v odpadních vodách, ale zároveň může také vést k detailnějšímu rozpoznání jejich vzájemné interakce a dalších případných efektů vznikajících mezi nanočásticemi samotnými,“ uvedl jeden z autorů studie Jan Petr z katedry analytické chemie.
Metoda vyvinutá olomouckými vědci umožňuje mimo jiné bližší studium koloběhu nanočástic v životním prostředí. Používané nanočástice se totiž dostávají do odpadních vod a následně také do řek, moří i oceánů. „Zde potkávají další nanočástice a může docházet k jejich vzájemnému působení, které ve výsledku může znásobit jejich negativní vlastnosti, například toxicitu. Doposud nebylo možné tyto efekty podrobněji studovat, ale díky naší metodě je nyní můžeme detailně pozorovat a popisovat. Věříme, že naše metoda tak může v budoucnu pomoci těmto nežádoucím jevům předejít,“ podotkl Jan Petr.
Vědci pro svoji práci využili unikátní spojení kapilární elektroforézy a hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (CE-ICP-MS). „Rozhraní pro spojení obou přístrojů jsme vyvinuli a zkonstruovali na našem pracovišti už přibližně před pěti lety. Představuje pokročilou analytickou techniku s obrovským potenciálem. Kapilární elektroforéza je totiž účinný separační nástroj a hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem slouží jako vysoce citlivý detektor pro stanovení stopových koncentrací prvků, respektive i organických látek obsahujících ve své struktuře vhodný prvek,“ popsal technické uspořádání Tomáš Pluháček, jeden z jeho autorů a zároveň nositel ocenění Spektroskopické společnosti Jana Marka Marci.
Při sledování chování nanočástic vědci využili Taylorovu disperzní analýzu, což je matematický postup analýzy experimentálně získaných dat, který při zachování určitých podmínek umožňuje přesně určit difúzní koeficient a tím i hydrodynamickou velikost nanočástic. „Použití uvedené přístrojové techniky nám navíc umožňuje získávat informace o prvkovém, respektive izotopovém složení nanočástic, což můžeme využít například při sledování osudu izotopicky značených nanočástic,“ doplnil spoluautor Daniel Baron z katedry analytické chemie.
Odkaz na článek
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.analchem.4c00586
Kontaktní osoba
doc. RNDr. Jan Petr, Ph.D. | katedra analytické chemie
Přírodovědecká fakulta Univerzity Palackého
E: jan.petr@upol.cz | M: 607 849 091