ИСТИНА

Современные проблемы экологического мониторинга напрямую связаны с необходимостью обнаружения, идентификации и последующего определения высокотоксичных соединений в природных матрицах сложного состава. Традиционные методы анализа, хоть и обладают высокой точностью, но зачастую требуют трудоемкой пробоподготовки, что ограничивает их применение для экспресс-анализа in situ. В связи с этим актуальной задачей является разработка селективных, высокочувствительных и простых в использовании сенсорных систем. Перспективным направлением в данной области является создание гибридных оптических сенсорных элементов для интегрирования со спектроскопией гигантского комбинационного рассеяния (ГКР). Метод спектроскопии ГКР сочетает в себе высокую чувствительность, реализуемую за счет усиления электромагнитного поля вблизи наноструктурированных металлических структур, и селективность анализа, благодаря регистрации спектров в области «молекулярных отпечатков пальцев» (650–1500 см–1), что позволяет идентифицировать индивидуальные соединения в многокомпонентных смесях со сложной матрицей. Существующие сенсорные поверхности на основе благородных металлов не всегда справляются с определением актуальных аналитов из-за мешающего влияния матричных эффектов в реальных образцах, недостаточного сродства анализируемых соединений к поверхности металла и расхождения спектральных характеристик сенсорной поверхности и аналита. Решить данную проблему поможет создание гибридных плазмонных композитов с настраиваемыми спектральными и распознающими свойствами, а также с функциональными компонентами, которые могут уменьшить или полностью устранить мешающее воздействие матрицы реальных объектов. Также актуальной на сегодняшний день является проблема разработки методов быстрого и высокочувствительного обнаружения различных компонентов в биологических образцах. Это необходимо для обеспечения своевременного скрининга пациентов и назначения соответствующего лечения, что позволит предотвратить массовые заражения и пандемические вспышки. Создание высокоэффективных сенсорных систем, обеспечивающих селективное извлечение определяемых компонентов из биологических образцов и их высокочувствительное обнаружение на фоне матричных интерференций, в сочетании с использованием портативных рамановских спектрометров может значительно повысить доступность метода ГКР-спектроскопии в медицинской практике и системе мониторинга индивидуального здоровья.