- 科学家开发出用于药物中镜面分子的超灵敏传感器
- 来源:赛斯维传感器网 发表于 2020/9/9
图片来源:托木斯克理工大学(TPU)
托木斯克工业大学的研究人员与来自捷克共和国的同事一起开发了用于检测药物中对映异构体(称为“镜像分子”)的超灵敏传感器。这些分子会降低药物效力,甚至对人体有害。实验表明,与传统方法相比,开发的传感器具有更高的灵敏度。他们使用有机金属框架作为对映体的陷阱。这些研究发表在《今日应用材料》上。
对映异构体是具有相似分子式和物理性质的分子,但是它们具有不同的偏振光旋转方向。因此,它们就像彼此的镜像。由于该特性,对映异构体可导致某些生物学作用。
帕维尔·波尼斯尼科夫(Pavel Postnikov)副教授小组的合著者Olga Guselnikova说:“这些是手性分子,其中大多数是药用物质的一部分。它们的存在受到严格管制。该药物要么根本不包含对映异构体,要么不包含对映体目前的检测方法包括电化学技术和色谱法,其检测极限通常不超过10 -8 mol / L,我们的传感器显示出的检测极限为最高可达10 -18,即它们的灵敏度要高10个数量级。而且色谱法是一种昂贵的方法。”
该传感器是具有波浪形表面的薄金板。该团队在其他研究中也使用过这种板。现在,研究人员已经成功地磨碎了由锌离子和有机元素组成的有机金属骨架。这是捕获目标物质的多孔结构。由于骨架中正确选择的孔径以及需要捕获的化合物的相似化学性质,这是可能的。
研究人员尤其对包含乳酸的框架进行了实验。它具有光学活性,因此基于其对映异构体的有机金属骨架可能成为其他光学活性物质的陷阱。该传感器的结构已在抗帕金森药物和多种氨基酸上进行了测试。
将分析物质的溶液滴到板上就足够了。可以使用便携式拉曼光谱仪进行进一步分析,所需时间不到5分钟。
“我们的传感器通过两种方法同时放大光谱仪的信号。这是这项研究的重要内容。一方面,由于镀金板产生的表面等离子体共振,信号被物理放大。另一方面”,研究人员指出,我们的有机金属框架可以化学放大信号。我们是最早展示结合两种拉曼信号放大方法的传感系统的人之一。
根据Guselnikova博士的说法,这些传感器可用于控制药物质量和环境监测,即检测水和土壤中的污染物。
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