Pesquisadores da Tomsk Polytechnic University com colegas da República Tcheca desenvolveram sensores supersensíveis para detectar enantiômeros, conhecido como "moléculas espelho, "em medicamentos. Essas moléculas podem reduzir a eficácia dos medicamentos ou até mesmo serem prejudiciais aos humanos. Experimentos revelaram que os sensores desenvolvidos têm alta sensibilidade em comparação aos métodos tradicionais. Eles usam estruturas organometálicas como armadilhas para enantiômeros. Os estudos são publicados em Materiais Aplicados Hoje .

Enantiômeros são moléculas com uma fórmula e propriedades físicas semelhantes, mas eles têm diferentes direções de rotação da luz polarizada. Portanto, eles são como imagens espelhadas um do outro. Devido a esta característica, enantiômeros podem resultar em certos efeitos biológicos.

Coautora Olga Guselnikova, um grupo do professor associado Pavel Postnikov, diz, "Estas são moléculas quirais, a maioria dos quais fazem parte de substâncias medicinais. Sua presença é estritamente regulamentada. O medicamento não deve conter enantiômeros, ou sua concentração não deve ser prejudicial à saúde. Portanto, deve haver métodos para detectar enantiômeros de forma rápida e eficiente. Os métodos de detecção atuais incluem técnicas eletroquímicas e cromatografia. Seu limite de detecção geralmente não excede 10 ^-8 mol por litro. Nossos sensores demonstraram um limite de detecção de até 10 ^-18 , ou seja, eles são 10 ordens de magnitude mais sensíveis. Além disso, a cromatografia é um método caro. "

O sensor é uma placa de ouro fina com uma superfície ondulada. A equipe usou essas placas em outros estudos. Agora, os pesquisadores tiveram sucesso na grade de estruturas organometálicas consistindo de íons de zinco e elementos orgânicos. Esta é uma estrutura porosa que captura as substâncias alvo. Isso é possível devido ao tamanho dos poros corretamente selecionado na estrutura e à natureza química semelhante dos compostos que precisam ser capturados.

Em particular, os pesquisadores realizaram experimentos com a estrutura que incluía ácido lático. É opticamente ativo, assim, as estruturas organometálicas baseadas em seus enantiômeros podem ser uma armadilha para outras substâncias opticamente ativas. A construção deste sensor foi testada em uma droga antiparkinsoniana e vários aminoácidos.

Basta pingar uma solução da substância analisada na placa. Uma análise posterior pode ser realizada usando um espectrômetro Raman portátil, que leva menos de cinco minutos.

“Nosso sensor amplifica o sinal para o espectrômetro simultaneamente por dois métodos. É um elemento significativo deste estudo. Por um lado, o sinal é fisicamente amplificado devido ao efeito da ressonância plasmônica de superfície gerada pela placa de ouro. Por outro lado, nossos quadros organometálicos amplificam o sinal quimicamente. Fomos um dos primeiros a demonstrar um sistema sensorial combinando dois métodos de amplificação do sinal Raman, "observa o pesquisador.

De acordo com o Dr. Guselnikova, esses sensores podem ser usados ​​tanto para controlar a qualidade dos medicamentos quanto para monitorar o meio ambiente, ou seja, para detectar contaminantes na água e no solo.