Des chercheurs de l'Université polytechnique de Tomsk avec des collègues de la République tchèque ont développé des capteurs supersensibles pour détecter les énantiomères, appelées « molécules miroirs », " dans les médicaments. Ces molécules peuvent réduire l'efficacité des médicaments ou même être nocives pour l'homme. Les expériences ont révélé que les capteurs développés ont une sensibilité élevée par rapport aux méthodes traditionnelles. Ils utilisent des cadres organométalliques comme pièges pour les énantiomères. Les études sont publiées dans Matériaux appliqués aujourd'hui .

Les énantiomères sont des molécules ayant une formule et des propriétés physiques similaires, mais ils ont des sens de rotation différents de la lumière polarisée. Par conséquent, ils sont comme des images miroir les uns des autres. En raison de cette caractéristique, les énantiomères peuvent entraîner certains effets biologiques.

Co-auteur Olga Guselnikova, un groupe de professeur agrégé Pavel Postnikov, dit, "Ce sont des molécules chirales, dont la plupart font partie de substances médicinales. Leur présence est strictement réglementée. Le médicament ne doit pas contenir du tout d'énantiomères, ou leur concentration ne doit pas être nocive pour la santé. Il devrait donc y avoir des méthodes pour détecter rapidement et efficacement les énantiomères. Les méthodes de détection actuelles incluent les techniques électrochimiques et la chromatographie. Leur limite de détection ne dépasse généralement pas 10 ^-8 mole par litre. Nos capteurs ont démontré une limite de détection allant jusqu'à 10 ^-18 , c'est à dire., ils sont 10 ordres de grandeur plus sensibles. De plus, la chromatographie est une méthode coûteuse."

Le capteur est une fine plaque d'or avec une surface ondulée. L'équipe a utilisé de telles plaques dans d'autres études. Maintenant, les chercheurs ont réussi à râper des charpentes organométalliques constituées d'ions zinc et d'éléments organiques. Il s'agit d'une structure poreuse qui attrape les substances ciblées. Cela est possible grâce à la taille des pores correctement sélectionnée dans l'armature et à la nature chimique similaire des composés à capturer.

En particulier, les chercheurs ont mené des expériences avec le cadre qui comprenait de l'acide lactique. Il est optiquement actif, ainsi les charpentes organométalliques basées sur ses énantiomères peuvent être un piège pour d'autres substances optiquement actives. Cette construction de capteur a été testée sur un médicament antiparkinsonien et un certain nombre d'acides aminés.

Il suffit de goutter une solution de la substance analysée sur la plaque. Une analyse plus poussée peut être effectuée à l'aide d'un spectromètre Raman portable, qui prend moins de cinq minutes.

"Notre capteur amplifie le signal pour le spectromètre simultanément par deux méthodes. C'est un élément important de cette étude. D'une part, le signal est physiquement amplifié sous l'effet de la résonance plasmonique de surface générée par la plaque d'or. D'autre part, nos cadres organométalliques amplifient chimiquement le signal. Nous avons été l'un des premiers à démontrer un système sensoriel combinant deux méthodes d'amplification du signal Raman, " note le chercheur.

Selon le Dr Guselnikova, ces capteurs peuvent être utilisés à la fois pour contrôler la qualité des médicaments et la surveillance de l'environnement, c'est à dire., pour détecter les contaminants dans l'eau et le sol.