Дослідники ТПУ розробляють надчутливі датчики для виявлення енантіомерів в
Дослідники Томського політехнічного університету спільно з колегами з Чехії розробили надчутливі датчики для виявлення енантіомерів, званих "дзеркальними молекулами", у ліках.
Ці молекули можуть знизити ефективність ліків або навіть завдати шкоди людині. Експерименти показали, що розроблені датчики мають найкращі чутливі властивості порівняно з традиційними методами.
Вони використовують органометалеві рами як пастки для енантіомерів. Дослідження опубліковані в Applied Materials Today (IF: 8.013; Q1).
Енантіомери - це молекули з подібною формулою та фізичними властивостями, але вони мають різні напрямки обертання, ніж поляризоване світло.
Тому вони схожі на дзеркальні зображення одне одного. Завдяки цим характеристикам енантіомери можуть викликати різні біологічні ефекти.
«Це хіральні молекули, більшість з яких є частиною лікарських речовин. Їх присутність суворо регламентована. "
«Препарат взагалі не повинен містити енантіомерів або їх концентрація не повинна шкодити здоров’ю. Отже, повинні бути методи швидкого та ефективного виявлення енантіомерів. "
Методи виявлення, що використовуються в даний час, включають електрохімічні методи та хроматографію. Межа їх виявлення, як правило, не перевищує 10 -8 моль на літр. Наші датчики продемонстрували межу виявлення до 10-18, тобто вони на десять порядків чутливіші. Крім того, хроматографія - дорогий метод. "
Ольга Гусельникова, автор дослідження та дослідник, Дослідницька школа хімії та прикладних біомедичних наук ТПУ
Датчик являє собою тонку пластинку із золота з хвилястою поверхнею. Команда використовувала ці пластини в інших дослідженнях. Однак в даний час дослідникам вдалося створити металеві органометалеві рамки, що складаються з іонів цинку та органічних елементів.
Це пориста структура, яка захоплює цільові речовини.
Це можливо завдяки правильно підібраному розміру пор у рамі та подібній хімічній природі сполук, які потрібно захопити.
Зокрема, дослідники провели експерименти з рамою, яка включала молочну кислоту.
Він оптично активний, тому органометалеві основи на основі його енантіомерів можуть бути пасткою для інших оптично активних речовин.
Ця конструкція сенсора була протестована на протипаркінсонічному препараті та на ряді амінокислот.
Досить пропустити розчин аналізованої речовини на тарілку. Подальший аналіз можна виконати за допомогою портативного спектрометра КРС, що займає менше п'яти хвилин.
«Наш датчик одночасно посилює сигнал спектрометра двома методами. Це важлива частина цього дослідження.
З одного боку, сигнал фізично посилюється під впливом поверхневого плазмонного резонансу, генерованого золотою пластиною.
З іншого боку, наші органометалеві кріплення хімічно посилюють сигнал. Ми були одними з перших, хто продемонстрував сенсорну систему, поєднавши два методи посилення раманівського сигналу », - зазначає дослідник.
За словами д-ра Гусельникової, ці датчики можна використовувати як для контролю якості лікарських засобів, так і для моніторингу навколишнього середовища, тобто для виявлення забруднень у воді та ґрунті.
Дослідження проводиться спільно з вченими з Празького хіміко-технологічного університету та Університету Яна Пуркіна (Чеська Республіка).