Investigadores de la Universidad Politécnica de Tomsk con colegas de la República Checa han desarrollado sensores supersensibles para detectar enantiómeros, conocidas como "moléculas espejo, "en fármacos. Estas moléculas pueden reducir la eficacia de los fármacos o incluso ser perjudiciales para los seres humanos. Los experimentos revelaron que los sensores desarrollados tienen una alta sensibilidad en comparación con los métodos tradicionales. Utilizan estructuras organometálicas como trampas para los enantiómeros. Los estudios se publican en Materiales aplicados hoy .

Los enantiómeros son moléculas con una fórmula y propiedades físicas similares, pero tienen diferentes direcciones de rotación de la luz polarizada. Por lo tanto, son como imágenes especulares el uno del otro. Debido a esta característica, los enantiómeros pueden producir ciertos efectos biológicos.

La coautora Olga Guselnikova, un grupo del profesor asociado Pavel Postnikov, dice, "Estas son moléculas quirales, la mayoría de los cuales forman parte de sustancias medicinales. Su presencia está estrictamente regulada. El medicamento no debe contener enantiómeros en absoluto, o su concentración no debe ser perjudicial para la salud. Por lo tanto, debe haber métodos para detectar enantiómeros de manera rápida y eficiente. Los métodos de detección actuales incluyen técnicas electroquímicas y cromatografía. Su límite de detección no suele superar los 10 ^-8 mol por litro. Nuestros sensores demostraron un límite de detección de hasta 10 ^-18 , es decir., son 10 órdenes de magnitud más sensibles. Es más, la cromatografía es un método caro ".

El sensor es una placa de oro delgada con una superficie ondulada. El equipo ha utilizado tales placas en otros estudios. Ahora, Los investigadores han logrado rejilla de estructuras organometálicas que consisten en iones de zinc y elementos orgánicos. Esta es una estructura porosa que atrapa las sustancias objetivo. Es posible debido al tamaño de poro correctamente seleccionado en la estructura y la naturaleza química similar de los compuestos que deben capturarse.

En particular, los investigadores realizaron experimentos con el marco que incluía ácido láctico. Es ópticamente activo, por lo que las estructuras organometálicas basadas en sus enantiómeros pueden ser una trampa para otras sustancias ópticamente activas. La construcción de este sensor se probó con un fármaco antiparkinsoniano y varios aminoácidos.

Basta con gotear una solución de la sustancia analizada en la placa. Se pueden realizar análisis adicionales utilizando un espectrómetro Raman portátil, que tarda menos de cinco minutos.

"Nuestro sensor amplifica la señal para el espectrómetro simultáneamente mediante dos métodos. Es un elemento importante de este estudio. Por un lado, la señal se amplifica físicamente debido al efecto de la resonancia del plasmón de superficie generada por la placa de oro. Por otra parte, Nuestros marcos organometálicos amplifican la señal químicamente. Fuimos uno de los primeros en demostrar un sistema sensorial que combina dos métodos de amplificación de la señal Raman, "señala el investigador.

Según el Dr. Guselnikova, Estos sensores se pueden utilizar tanto para controlar la calidad de los medicamentos como para el seguimiento medioambiental, es decir., para detectar contaminantes en agua y suelo.