Исследователи Университета штата Мичиган установили, что нейроны мозга саранчи реагируют на несколько соединений PFAS — пер- и полифторалкильных веществ. Среди них оказался PFOS, один из наиболее распространенных представителей так называемых «вечных химикатов». Реакцию удалось зарегистрировать при концентрациях, сопоставимых с уровнями загрязнения окружающей среды.
PFAS используются при изготовлении антипригарной посуды, водоотталкивающих тканей и противопожарных пен. Эти соединения почти не разлагаются и способны накапливаться в воде, почве и живых организмах. Как отмечает Michigan State University, именно устойчивость таких веществ делает их обнаружение и удаление сложной задачей.
Для эксперимента ученые регистрировали активность участка мозга саранчи, отвечающего за обработку запахов. Насекомых подвергали воздействию газов с несколькими видами PFAS, включая PFOS. Каждое соединение вызывало свой рисунок нейронной активности, что позволило различать химические вещества по своеобразному «отпечатку».
Авторы работы отмечают, что результат оказался неожиданным, поскольку PFAS полностью созданы человеком и появились лишь несколько десятилетий назад. Тем не менее сенсорная система саранчи дала выраженную реакцию на эти соединения. Исследователи также показали, что насекомые способны обнаруживать PFOS в концентрациях, близких к тем, которые встречаются в загрязненных образцах.
Сейчас PFAS обычно определяют при помощи лабораторных методов, включая жидкостную хроматографию с масс-спектрометрией. Такие анализы точны, но требуют дорогостоящего оборудования и плохо подходят для полевых условий. Кроме того, многие методы рассчитаны на поиск отдельных соединений и не позволяют быстро проводить широкий скрининг.
Пока исследование рассматривается как доказательство концепции. Следующим этапом станет проверка подхода на пробах воды из Мичигана. В дальнейшем ученые надеются создать компактные биологические сенсоры для быстрого обнаружения сразу нескольких PFAS вне лаборатории; результаты работы опубликованы в Journal of Hazardous Materials Advances.