Químicos da Universidade Federal dos Urais criaram um sensor para determinar o pH da saliva humana. Este é um fluoróforo com emissão forte e estável, que capta as menores flutuações do pH em fluidos biológicos. A análise é feita utilizando microdoses da substância e um espectrômetro, no qual a substância é irradiada com uma lâmpada especial. Os dados de pH aparecem em 5-7 segundos. Os primeiros resultados de estudos conjuntos de amostras de saliva e do sensor, realizados por grupos científicos do Departamento de Química Orgânica e Biomolecular e do Departamento de Química Analítica, estão descritos na revista Dyes and Pigments .
"Os sensores de pH fluorométricos modernos são baseados em pequenas moléculas orgânicas. Normalmente, eles são muito sensíveis e são capazes de detectar o analito desejado em concentrações muito baixas, até nanoconcentrações. Nosso sensor é baseado em um novo composto. Introduzimos um fragmento fluorado, e isso nos permitiu obter as propriedades fotofísicas e eletroquímicas de que precisávamos", diz o engenheiro-pesquisador do Departamento de Química Orgânica e Biomolecular da UrFU Timofey Moseev.

A análise do pH da saliva é um método acessível e não invasivo de diagnóstico clínico. Com sua ajuda, doenças gastrointestinais específicas, incluindo gastrite, úlceras estomacais e duodenite, podem ser detectadas em um estágio inicial. O nível de pH da saliva também afeta os dentes:mesmo um leve aumento na acidez da saliva pode causar cáries e outros problemas.

O novo composto é o resultado de muitos anos de trabalho. Pesquisadores sintetizaram e estudaram mais de 70 novos compostos desde 2015, seis dos quais mostraram os resultados desejados. Um foi selecionado como um fluoróforo e formou a base do sensor. Como resultado, o sensor acabou sendo não tóxico e ecologicamente correto. Para criá-lo, os químicos usaram um método de síntese econômico atômico:não foram necessários catalisadores (níquel, cobre, paládio) ou reagentes adicionais. Além disso, o sensor é solúvel em água.

"No método clássico de síntese, duas moléculas requerem fragmentos ativos que interagem entre si, e assim um novo composto é obtido. Mas os princípios da 'química verde' exigem que as reações ocorram sem subprodutos, em ambientes não tóxicos solventes (água) e com uso mínimo de fragmentos ativos. Se esses fragmentos ativos são removidos, resta a ligação carbono-hidrogênio mais simples da química orgânica. A reação ocorre entre os dois. Desta forma, uma economia atômica é obtida. a reação ocorre entre C-H/C-H, os subprodutos são mais frequentemente água ou um composto similar. A síntese resulta em menos subprodutos e produtos nocivos", diz Moseyev.

Os novos quimiossensores obtidos pelos químicos da UrFU podem ser usados ​​para analisar a água (acidez, presença de metais ou toxinas) e como sondas fluorescentes para iluminar processos intracelulares. O composto se acumula em um local específico da célula e mancha uma parte específica da célula. No entanto, esta linha de aplicação ainda não foi explorada.

Em geral, além das aplicações biomédicas, os fluoróforos orgânicos obtidos pelos químicos da UrFU são materiais promissores para outras áreas também devido às amplas possibilidades de sua aplicação prática. Em particular, os fluoróforos são usados ​​em eletrônica molecular. O "coração" (elementos de trabalho) das células solares são moléculas orgânicas semelhantes. Outro exemplo são as telas OLED de computadores e monitores. Eles também são baseados em uma molécula orgânica com certas propriedades fotofísicas. + Explorar mais

Equipe usa água quente para formar fotocatalisador