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I ricercatori di TPU sviluppano i sensori supersensitive per individuare gli enanziomeri in droghe

I ricercatori dell'università di politecnico di Tomsk con i colleghi dalla repubblica Ceca hanno sviluppato in collaborazione i sensori supersensitive per la rilevazione degli enanziomeri, conosciuti come “le molecole dello specchio„, in droghe.

Queste molecole possono diminuire l'efficacia della droga o persino essere nocive agli esseri umani. Gli esperimenti hanno rivelato che i sensori sviluppati hanno posseduto i migliori beni sensibili, confrontati ai metodi tradizionali.

Usano le strutture organometalliche come trappole per gli enanziomeri. Gli studi sono pubblicati oggi in materiali applicati (SE: 8,013; Q1).

Gli enanziomeri sono molecole con una simile formula e le proprietà fisiche, ma hanno direzioni differenti di rotazione di indicatore luminoso polarizzato.

Di conseguenza, sono come le immagini di specchio di a vicenda. dovuto il questo le caratteristiche, enanziomeri possono provocare gli effetti biologici differenti.

“Queste sono molecole chirali, la maggior parte di cui fa parte delle sostanze medicinali. La loro presenza è regolamentata rigorosamente.„

“La medicina dovrebbe o non contenere gli enanziomeri affatto o la loro concentrazione non dovrebbe essere nociva per salubrità. Così, ci dovrebbero essere metodi individuare a rapidamente ed efficientemente gli enanziomeri.„

I metodi di rilevazione corrente usati comprendono le tecniche e la cromatografia elettrochimiche. Il loro limite di segnalazione non supera solitamente 10-8 mol per litro. I nostri sensori hanno dimostrato un limite di segnalazione di fino a 10-18, cioè sono dieci ordini di grandezza più sensibili. Inoltre, la cromatografia è un metodo costoso.„

Olga Guselnikova, autore e ricercatore di studio, banco di ricerca di TPU di chimica & scienze biomediche applicate

Il sensore è una lastra grossa di oro sottile con una superficie ondulata. Il gruppo ha utilizzato quelle lastre grosse in altri studi. Tuttavia, ora i ricercatori sono riuscito a grattare le strutture organometalliche che consistono degli ioni dello zinco e degli elementi organici.

Ciò è una struttura porosa che cattura le sostanze mirate a.

È possibile dovuto la dimensione correttamente selezionata del poro nella struttura e nella simile natura chimica dei composti che devono essere catturati.

In particolare, i ricercatori hanno eseguito gli esperimenti con la struttura che ha incluso l'acido lattico.

È otticamente attiva, in modo dalle strutture organometalliche basate sui sui enanziomeri possono essere una trappola per altre sostanze otticamente attive.

Questa costruzione del sensore è stata provata su una droga anti Parkinson e su una serie di amminoacidi.

È abbastanza per gocciolare una soluzione della sostanza analizzata sulla lastra grossa. Ulteriore analisi può essere effettuata facendo uso di uno spettrometro portatile di Raman, che richiede meno di cinque minuti.

“Il nostro sensore amplia simultaneamente il segnale per lo spettrometro con due metodi. È un elemento significativo di questo studio.

Da un lato, il segnale è fisicamente ampliato dovuto l'effetto di risonanza di superficie del plasmon, generato dalla lastra grossa di oro.

D'altra parte, i nostri fotogrammi organometallici ampliano il segnale chimicamente. Eravamo uno del primo per dimostrare un sistema sensoriale, combinando due metodi amplianti del segnale di Raman,„ le note del ricercatore.

Secondo il Dott. Guselnikova, questi sensori possono essere utilizzati sia per gestire la qualità delle droghe che del controllo ambientale, cioè, per individuare gli agenti inquinanti nell'acqua ed in suolo.

Gli studi sono intrapresi insieme con gli scienziati dall'università di chimica e di tecnologia di Praga e dell'università gennaio di Purkine (repubblica Ceca).

Source:
Journal reference:

Guselnikova, O., et al. (2020) Homochiral metal-organic frameworks functionalized SERS substrate for atto-molar enantio-selective detection. Applied Materials Today. doi.org/10.1016/j.apmt.2020.100666.