ԲԱՐՁՐԱԳՈՒՅՆ ՏԵԽՆՈԼՈԳԻԱ ԿԵՆՍԱԲԱՆՈՒԹՅՈՒՆ

Գիտնականները մշակել են սինթետիկ պոլիմերների հայտնաբերման նոր մեթոդ` ջրի աղտոտվածության դեմ պայքարելու համար

Տոկիոյի տեխնոլոգիայի ինստիտուտի գիտնականները մշակել են ջրում լուծվող պոլիմերների հայտնաբերման պեպտիդային սենսոր: Գիտնականները պարզել են, որ խառը լուծույթներում պեպտիդները փոխազդում են սինթետիկ պոլիմերների հետ և, հիմնվելով այդ փոխազդեցության վրա, մշակել են մեքենայական ուսուցման ալգորիթմ, որը կարող է նույնականացնել մեծ թվով աղտոտիչներ մեկ լուծույթում:

Ջրում լուծվող սինթետիկ պոլիմերները միկրոպլաստիկի հետ միասին հանդիսանում են համաշխարհային օվկիանոսի աղտոտման հիմնական աղբյուրը և մեծ վտանգ են ներկայացնում են թե՛ կենդանի օրգանիզմների, թե՛ հողի և ջրային միջավայրի համար:

Պոլիմերները բարդ քիմիական շղթաներ են , որոնք ձևավորվում են շատ ավելի պարզ կրկնվող մոլեկուլների (մոնոմերների) միաձուլման արդյունքում: Սպիտակուցները նույնպես կարող են համարվել պոլիմերներ, քանի որ դրանք կազմված են հազարավոր ենթամիավորներից, որոնք կոչվում են «ամինաթթուներ»: Ամինաթթուների կարճ շղթաները կոչվում են պեպտիդներ: Պեպտիդները կարող են ենթարկվել հատուկ և ոչ սպեցիֆիկ փոխազդեցությունների մոլեկուլների հետ, ինչպիսիք են պոլիմերները, և այդ փոխազդեցությունները կարող են որպես ազդանշան ծառայել գիտնականների համար: Մեթոդաբանությունը հիմնված է մեքենայական ուսուցման օրինաչափությունների վերլուծության վրա, այսինքն, ինչպես կենդանի օրգանիզմների քիթը և լեզուն կարող են տարբերել անթիվ հոտեր և համեր՝ օգտագործելով սահմանափակ քանակությամբ ընկալիչ սպիտակուցներ, այդպես էլ պեպտիդային սենսորը կարող է օգտագործվել բազմաթիվ պոլիմերների և այլ մոլեկուլների հայտնաբերման համար։

Գիտնականները փորձարկեցին նոր մեթոդը անհայտ նմուշների վրա և պարզեցին, որ պեպտիդային սենսորն ու ալգորիթմը կարող են նույնականացնել պոլիմերները խառը լուծույթներում: Ավելին, լուծույթներին փոքր քանակությամբ էթանոլ կամ նատրիումի քլորիդ ավելացնելուց հետո քիմիական փոխազդեցությունները մի փոքր փոխելու համար, մեքենայական ուսուցման ալգորիթմը կարողացել է տարբերակել նմանատիպ հատկություններով պոլիմերները: Ի վերջո, գիտնականները փորձարկեցին նոր պեպտիդային սենսորը և ալգորիթմը իրական կեղտաջրերի վրա և հաստատեցին դրա՝ ջրում լուծվող մի շարք պոլիմերներ հայտնաբերելու ունակությունը:

Մեթոդը կարող է օգտագործվել ոչ միայն ջրի մեջ լուծված մակրոմոլեկուլային աղտոտիչները հայտնաբերելու համար, ինչպիսիք են պոլիմերները, այլ նաև վերլուծելու, թե ինչպես են դրանք հայտնվել շրջակա միջավայրում։

Հետազոտությունը հրապարակվել է ACS Applied Materials & Interfaces ամսագրում։