ТОМСК, 25 сен – РИА Томск. Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из Чехии и Франции создали крайне
чувствительные сенсоры для свободных радикалов, способных нарушать работу
клеток; разработка может быть использована в медицине и пищевой промышленности,
сообщила в среду пресс-служба вуза.
Поясняется, что свободные радикалы – это активные формы кислорода, обладающие окислительной способностью. Основным из них является супероксид-радикал (O2·–): в процессе химических превращений он переходит в другие соединения с сильными окислительными свойствами, после чего повреждает белки, нуклеиновые кислоты и липиды клеточных мембран.
"Ученые создали крайне
чувствительные сенсоры для свободных кислородосодержащих радикалов. По словам
исследователей, эти сенсоры –
альтернатива традиционным аналитическим химическим методам анализа. В
лабораторных условиях они показали чувствительность выше на четыре порядка", – говорится в сообщении.
По данным пресс-службы, детектировать свободные радикалы в биологических
объектах важно в медицинских исследованиях. Это позволяет вовремя обнаружить начинающиеся изменения в органах, тканях и
принять меры. Также это важно для пищевой промышленности.
© Валерий Доронин
"В Чехии мы ведем переговоры с
представителями пищевой промышленности. Ведь свободные радикалы являются
маркерами того, что продукты, в частности мясо, испортились или близки к этому.
И мы хотим попробовать протестировать наши сенсоры на пищевых продуктах", – цитируется в сообщении инженер Исследовательской школы
химических и биомедицинских технологий ТПУ Ольга Гусельникова.
Большой шаг
"Классические методы аналитической
химии позволяют детектировать радикалы в концентрации до 10-6, а в
нашем случае нами была предложена минимальная определяемая концентрация 10-10.
Соответственно, это чувствительнее на четыре порядка. По меркам химиков – это большой шаг", – объясняет Гусельникова.
Новые сенсоры – это пример
гибридного материала, сочетающего в себе неорганические и органические
элементы. Их основа – тонкая золотая пластинка с волнообразной
поверхностью. На нее исследователи "посадили" органические соединения, выполняющие роль ловушек для свободных
радикалов.
Волнообразная поверхность пластинки эффективно возбуждает эффект
поверхностного плазмонного резонанса. Он и делает сенсоры крайне
чувствительными за счет эффекта гигантского комбинационного рассеивания.
"В данном случае органическая
составляющая – это соединение с кратким названием TEMPO. Это простое и
доступное модельное соединение, которое используется в других методах, но его
никогда ранее не комбинировали с плазмон-активными субстратами. И вот это
сочетание плазмонного эффекта и химических характеристик TEMPO дало нам нужный
эффект", – поясняет ученый.
В дальнейшем исследователи намерены использовать свои сенсоры для
обнаружения азотсодержащих и галогенсодержащих свободных радикалов, а также
провести эксперименты, более близкие к реальным биологическим объектам.
Проект реализуется учеными ТПУ в сотрудничестве с коллегами из
Университета химии и технологии Праги (Чехия) и Университета Экс-Марсель
(Франция). Работа поддержана грантами Чешского научного фонда и по Программе
повышения конкурентоспособности ТПУ.
© сайт Томского политехнического университета
Принципиальная схема работы сенсора