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    科學家開發出具有納米孔的傳感器 可用于定義血液中的摻雜

    托木斯克工業大學的科學家與來自不同國家的同事共同開發了一種具有兩層納米孔的新型傳感器。在進行的實驗中,該傳感器顯示出作為手性分子中一種摻雜物質的傳感器的效率。研究結果發表在《生物傳感器與生物電子學》(IF:10257;第1季度)學術期刊上。

    該材料是具有直徑20-30 nm的孔的厚晶片??茖W家從這些厚晶片上的鋅離子和有機分子中生長出一層金屬有機骨架(MOF)。MOF僅具有約3 nm的納米孔。它起著陷阱的作用,必須加以檢測。

    這種傳感器可以與手性分子一起工作。這種由手性分子組成的物質在醫學藥物和生物活性化合物中占很多。它們的特征在于由一對對映異構體組成,它們實際上是具有相同結構和物理性質的相同分子,但是由于存在這種差異,對映異構體可能具有多種生物學效應:一種對映異構體可能有效,而另一種對映異構體會造成傷害,主要挑戰是必須在生物樣品中同時檢測出兩種對映異構體。我們的研究團隊專注于創建手性傳感器,并在表面等離振子共振的作用下運行,但是在這一領域,我們已經有了許多有趣的高效材料傳感器。我們在這項研究工作中絕對提供了一個新的結構, TPU化學與應用生物醫學科學研究院副教授Pavel Postnikov說。

    如果將光(例如,激光)對準該材料,則在金多孔膜上會發生表面等離子體共振的影響。表面等離子體激元共振是可以通過便攜式表面增強拉曼光譜(SERS)傳感器感測到的分析信號的來源。由于該信號,可以定義MOF捕獲的物質以及其體積。整個分析過程不到5分鐘。

    所獲得的結構給我們帶來了什么?首先,我們同時獲得了兩種等離激元效應:膜表面發生的表面等離激元效應和孔中的局部表面等離激元效應。使用其他結構,例如TPU的化學和應用生物醫學科學學院研究員Olga Guselnikova說。
    研究人員不僅在模型溶液上而且還在血漿和血清中測試了傳感器的靈敏度,其中添加了摻雜物質。在進行的實驗中,使用了兩個傳感器:每個傳感器負責確定該物質的特定對映異構體。

    Olga Guselnikova指出,用于定義手性化合物的標準方法,例如色譜法,價格昂貴,并且需要復雜的設備和特殊技能才能使用。我們的傳感器適用于便攜式SERS傳感器,這種傳感器使用起來更便宜,更簡單。


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