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Los investigadores de TPU desarrollan los sensores supersensibles para descubrir los enantiómeros en drogas

Los investigadores de la universidad de escuela politécnica de Tomsk con los colegas de la República Checa desarrollaron colaborativo los sensores supersensibles para descubrir los enantiómeros, conocidos como “moléculas del espejo”, en drogas.

Estas moléculas pueden reducir eficacia de la droga o aún ser dañinas a los seres humanos. Los experimentos revelaron que los sensores desarrollados poseyeron las mejores propiedades sensibles, comparadas a los métodos tradicionales.

Utilizan armazones organometálicos como trampas para los enantiómeros. Los estudios se publican en materiales aplicados hoy (SI: 8,013; Q1).

Los enantiómeros son moléculas con una fórmula similar y propiedades físicas, pero tienen diversas direcciones de la rotación de la luz polarizada.

Por lo tanto, son como imágenes de espejo de uno a. Debido a este las características, enantiómeros pueden dar lugar a diversos efectos biológicos.

“Éstas son moléculas quirales, la mayoría cuyo es parte de substancias medicinales. Su presencia se regula estrictamente.”

“El remedio debe o no contener los enantiómeros en absoluto o su concentración no debe ser dañina para la salud. Así pues, debe haber métodos de manera rápida y eficiente para descubrir los enantiómeros.”

Los métodos de detección actualmente usados incluyen técnicas y la cromatografía electroquímicas. Su límite de detección no excede generalmente 10-8 mol por litro. Nuestros sensores demostraron un límite de detección de hasta 10-18, es decir son diez órdenes de magnitud más sensibles. Por otra parte, la cromatografía es un método costoso.”

Olga Guselnikova, autor e investigador del estudio, escuela de la investigación de TPU de la química y ciencias biomédicas aplicadas

El sensor es una placa de oro fina con una superficie ondulada. Las personas han utilizado esas placas en otros estudios. Sin embargo, ahora los investigadores han tenido éxito en rallar los armazones organometálicos que consistían en los iones del cinc y los elementos orgánicos.

Ésta es una estructura porosa que coge las substancias apuntadas.

Es posible debido a la talla correctamente seleccionada del poro en el marco y la naturaleza química similar de las composiciones que necesitan ser cogidas.

Particularmente, los investigadores conducto experimentos con el marco que incluyó el ácido láctico.

Es ópticamente activo, así que los armazones organometálicos basados en sus enantiómeros pueden ser una trampa para otras substancias ópticamente activas.

Esta construcción del sensor fue probada en una droga antipárkinson y varios aminoácidos.

Es suficiente para gotear una solución de la substancia analizada sobre la placa. El análisis adicional se puede realizar usando un espectrómetro portátil de Raman, que tarda menos de cinco minutos.

“Nuestro sensor amplifica la señal para el espectrómetro simultáneamente por dos métodos. Es un elemento importante de este estudio.

Por una parte, la señal es físicamente amplificado debido al efecto de la resonancia superficial del plasmón, generado por la placa de oro.

Por otra parte, nuestros marcos organometálicos amplifican la señal químicamente. Éramos uno del primer para demostrar un sistema sensorial, combinando dos métodos que amplificaban de la señal de Raman,” las notas del investigador.

Según el Dr. Guselnikova, estos sensores se pueden utilizar para controlar la calidad de drogas y del control del medio ambiente, es decir, para descubrir los contaminantes en agua y suelo.

El estudio conducto en común con científicos de la universidad de la química y de la tecnología de Praga y de la universidad de enero Purkine (la República Checa).

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.