Científicos de la Universidad Politécnica de Tomsk y socios de la República Checa y Francia han diseñado sensores extremadamente sensibles para radicales libres que contienen oxígeno que pueden alterar la función celular. Según los investigadores, Estos sensores son una alternativa a los métodos de análisis químicos analíticos tradicionales. Las pruebas de laboratorio demostraron que su sensibilidad es mayor en cuatro órdenes de magnitud. Esto se logró gracias al efecto de la resonancia del plasmón superficial en combinación con "trampas" de compuestos orgánicos. Los resultados se publican en Sensores y actuadores B:químico .

Los radicales libres son especies reactivas del oxígeno con una capacidad oxidante muy poderosa. Típicamente, tienden a ser una especie de subproducto de la cadena respiratoria. El principal radical libre es el radical superóxido (O2-). No es peligroso por sí mismo, pero en el proceso de transformaciones químicas, pasa fácilmente a otros compuestos con fuertes propiedades oxidantes. Dañan las proteínas, ácidos nucleicos y lípidos de las membranas celulares.

"Por lo tanto, en la investigación médica, es importante detectar radicales en objetos biológicos para identificar oportunamente cambios incipientes en órganos, tejidos y tomar las medidas adecuadas. Nuestros sensores se diferencian de los demás por la acción, basado en el efecto de la resonancia del plasmón superficial, "dice Olga Guselnikova, ingeniero en la Escuela de Investigación de TPU en Química y Ciencias Biomédicas Aplicadas.

Los sensores son un ejemplo de un material híbrido que combina elementos orgánicos e inorgánicos. Su base es una fina placa de oro con una superficie ondulada. Los compuestos orgánicos que se plantan sobre él actúan como trampas para los radicales libres. La superficie ondulada de la placa excita eficazmente el efecto de la resonancia del plasmón superficial. Hace que los sensores sean extremadamente sensibles debido al efecto de la dispersión Raman gigante.

"El componente orgánico es un compuesto con un nombre corto TEMPO. Es un compuesto modelo simple y asequible que se utiliza en otros métodos, pero nunca se ha combinado con sustratos activos de plasmón. Esta combinación de efecto plasmón y características químicas de TEMPO nos dio el efecto esperado, "explica el científico.

En el futuro, los investigadores tienen la intención de utilizar los sensores para detectar radicales libres que contienen nitrógeno y libres de halógenos y realizar experimentos más cercanos a objetos biológicos reales. "En la República Checa, también estamos negociando con representantes de la industria alimentaria. Después de todo, Los radicales libres son marcadores del hecho de que los productos, particularmente carne, se han deteriorado o están cerca de esto. Queremos probar nuestros sensores en alimentos, ", Dice Olga Guselnikova.