- 科學家開發出用于藥物中鏡面分子的超靈敏傳感器
- 來源：賽斯維傳感器網 發表于 2020/9/9
圖片來源：托木斯克理工大學（TPU）
托木斯克工業大學的研究人員與來自捷克共和國的同事一起開發了用于檢測藥物中對映異構體（稱為“鏡像分子”）的超靈敏傳感器。這些分子會降低藥物效力，甚至對人體有害。實驗表明，與傳統方法相比，開發的傳感器具有更高的靈敏度。他們使用有機金屬框架作為對映體的陷阱。這些研究發表在《今日應用材料》上。
對映異構體是具有相似分子式和物理性質的分子，但是它們具有不同的偏振光旋轉方向。因此，它們就像彼此的鏡像。由于該特性，對映異構體可導致某些生物學作用。
帕維爾·波尼斯尼科夫（Pavel Postnikov）副教授小組的合著者Olga Guselnikova說：“這些是手性分子，其中大多數是藥用物質的一部分。它們的存在受到嚴格管制。該藥物要么根本不包含對映異構體，要么不包含對映體目前的檢測方法包括電化學技術和色譜法，其檢測極限通常不超過10 -8 mol / L，我們的傳感器顯示出的檢測極限為最高可達10 -18，即它們的靈敏度要高10個數量級。而且色譜法是一種昂貴的方法。”
該傳感器是具有波浪形表面的薄金板。該團隊在其他研究中也使用過這種板。現在，研究人員已經成功地磨碎了由鋅離子和有機元素組成的有機金屬骨架。這是捕獲目標物質的多孔結構。由于骨架中正確選擇的孔徑以及需要捕獲的化合物的相似化學性質，這是可能的。
研究人員尤其對包含乳酸的框架進行了實驗。它具有光學活性，因此基于其對映異構體的有機金屬骨架可能成為其他光學活性物質的陷阱。該傳感器的結構已在抗帕金森藥物和多種氨基酸上進行了測試。
將分析物質的溶液滴到板上就足夠了。可以使用便攜式拉曼光譜儀進行進一步分析，所需時間不到5分鐘。
“我們的傳感器通過兩種方法同時放大光譜儀的信號。這是這項研究的重要內容。一方面，由于鍍金板產生的表面等離子體共振，信號被物理放大。另一方面”，研究人員指出，我們的有機金屬框架可以化學放大信號。我們是最早展示結合兩種拉曼信號放大方法的傳感系統的人之一。
根據Guselnikova博士的說法，這些傳感器可用于控制藥物質量和環境監測，即檢測水和土壤中的污染物。
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