Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje
Dodatkowy u góry

Polimer poluje na nikotynę

Polimer z kleszczami wychwytującymi cząsteczki nikotyny opracowali polscy i amerykańscy naukowcy. Osiągnięcie posłuży do budowy wykrywających nikotynę detektorów czy plastrów nikotynowych uwalniających tę substancję dłużej i równomierniej. Skonstruowanie polimerowej pułapki na nikotynę było możliwe dzięki współpracy naukowców z Instytutu Chemii Fizycznej PAN (IChF PAN) i Wydziału Chemii Wichita State University. „Wyposażony w molekularne kleszcze polimer wydajnie wychwytuje cząsteczki nikotyny i jej pochodnych, może je także w kontrolowany sposób uwalniać” – czytamy w komunikacie IChF PAN.

Polimer z kleszczami na nikotynę można wykorzystać m.in. w czujnikach przeznaczonych do analizy stężenia nikotyny w liściach tytoniowych oraz w badaniach biomedycznych na zawartość metabolitów nikotyny w płynach ustrojowych pacjentów.

Innym potencjalnym zastosowaniem są plastry nikotynowe wspomagające zwalczanie nałogu palenia tytoniu. Dzięki nowemu polimerowi mogłyby one uwalniać nikotynę dłużej i równomierniej.

„Pierwszą pułapkę na nikotynę zsyntetyzował kilka lat temu nasz amerykański partner. Były nią molekularne kleszcze, cząsteczki swobodnie pływające w roztworze i w nim tworzące kompleksy z nikotyną. Obecnie udało się nam zamocować kleszcze we wnętrzu jednego z polimerów. Substancja ma formę stałą, dzięki czemu mogliśmy ją wykorzystać do budowy detektorów” – mówi prof. Włodzimierz Kutner z IChF PAN.

Jak wyjaśniają uczeni z IChF PAN, zgłoszoną do opatentowania polimerową pułapkę na nikotynę zbudowano z pochodnej metaloporfiryny, substancji występującej m.in. w ludzkiej krwi. Jej cząsteczka zawiera pierścień z umieszczonym centralnie atomem cynku. Do tego pierścienia dołączono amidowe kleszcze (amidy to organiczne związki chemiczne). Nikotyna wiąże się z tak skonstruowanym polimerem za pomocą swoich dwóch atomów azotu: jeden tworzy wiązanie z atomem cynku, drugi z kleszczami.

„Dzięki specyficznemu, dwupunktowemu wiązaniu mamy większą pewność, że złapana cząsteczka to właśnie nikotyna” – podkreśla dr inż. Krzysztof Noworyta z IChF PAN i dodaje, że w jednym z opracowanych polimerów kleszcze znajdują się po obu stronach płaszczyzny pierścienia z cynkiem. „Taka konstrukcja wyraźnie zwiększa efektywność pułapkowania nikotyny” – mówi Noworyta.

W jaki sposób uczeni będą wyłapywali nikotynę? Zrobią to za pomocą urządzenia zwanego: rezonatorem piezoelektrycznym, który pokryty jest warstwą polimeru. Wychwycone cząsteczki nikotyny zwiększają masę warstwy, co zmienia częstotliwość drgań rezonatora.

„Można powiedzieć, że po prostu ciągle ważymy warstewkę naszego polimeru. Ponieważ wiemy, ile ważyła na początku i wiemy, że wyłapuje ona tylko nikotynę i jej związki, wzrost wagi oznacza obecność tych substancji w roztworze” – wyjaśnia dr Noworyta.

Specjaliści z IChF PAN wyjaśniają, że kwarcowe rezonatory objętościowej fali akustycznej – stosowane w doświadczeniach z nowym polimerem – umożliwiają detekcję nikotyny w roztworach. W najbliższym czasie naukowcy planują nawiązać współpracę z producentami rezonatorów fali powierzchniowej. „Rezonatory tego typu drgają ze znacznie większymi częstotliwościami, są więc czulsze i po pokryciu polimerem wychwytującym nikotynę mogłyby wykrywać ją także w gazach” – informuje IChF PAN.

Nowy polimer opracowano w ramach grantu „Kwantowe nanostruktury półprzewodnikowe do zastosowań w biologii i medycynie”, w 85 proc. finansowanego z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego. Przyznano go siedmiu polskim instytucjom naukowym m.in. w celu skonstruowania prototypowych urządzeń diagnostycznych, przeznaczonych do zastosowań w medycynie, biologii i ochronie środowiska. W realizacji grantu bierze udział prawie 50 pracowników Instytutu Chemii Fizycznej PAN.

* Polimerowa pułapka na nikotynę składa się z pochodnej porfiryny (kolor czarny), w której do makrocyklu (niebieski) zawierającego cynk (fiolet) dołączono amidowe kleszcze (zielony). Cząsteczkę nikotyny przedstawiono w kolorze czerwonym. Dolna grafika to trójwymiarowa wizualizacja polimeru. Fot: IChF PAN/Tentaris/ACh


Źródło: PAP - Nauka w Polsce,
Fot.: Reuters/Toru Hanai w wiadomości.onet.pl

Tagi: nikotyna, polimer, lab, laboratoria, instytut chemii fizycznej PAN
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Ulepszona metoda diagnozowania guzów mózgu
21-07-2017

Ulepszona metoda diagnozowania guzów mózgu

Naukowcy w ramach projektu HELICOID wykorzystują techniki obrazowania hiperspektralnego w celu lepszej lokalizacji nowotworów złośliwych podczas zabiegów chirurgicznych.

Słodziki szkodzą sercu i tuczą
21-07-2017

Słodziki szkodzą sercu i tuczą

Stosowanie sztucznych środków słodzących takich jak: aspartam, sukraloza czy stewia, zwiększa ryzyko otyłości, cukrzycy, nadciśnienia i chorób serca.

Czy budzenie się w nocy jest normalne?
21-07-2017

Czy budzenie się w nocy jest normalne?

Unijny zespół naukowców przyjrzał się przebudzeniom nocnym i stwierdził, że to powszechne zjawisko stanowi część cyklu snu, a nie jego zaburzenie.

Rozwiązywanie krzyżówek odmładza mózg
21-07-2017

Rozwiązywanie krzyżówek odmładza mózg

Osoby po 50. roku życia, które regularnie rozwiązują krzyżówki, mają w późniejszym wieku mózgi funkcjonujące tak, jakby były o dziesięć lat młodsze.

21-07-2017

"Drugie oblicze" jądra lekkiego pierwiastka

Gdy jądro atomu zostanie wzbudzone, jego kształt może się na bardzo krótką chwilę zmienić. Dotąd zjawisko to obserwowano w najbardziej masywnych pierwiastkach.

Informacje dnia: Dieta ma wpływ na procesy starzenia mózgu Ulepszona metoda diagnozowania guzów mózgu Na świecie powstało już ponad 9.1 mld ton plastiku Słodziki szkodzą sercu i tuczą Czy budzenie się w nocy jest normalne? Rozwiązywanie krzyżówek odmładza mózg Dieta ma wpływ na procesy starzenia mózgu Ulepszona metoda diagnozowania guzów mózgu Na świecie powstało już ponad 9.1 mld ton plastiku Słodziki szkodzą sercu i tuczą Czy budzenie się w nocy jest normalne? Rozwiązywanie krzyżówek odmładza mózg Dieta ma wpływ na procesy starzenia mózgu Ulepszona metoda diagnozowania guzów mózgu Na świecie powstało już ponad 9.1 mld ton plastiku Słodziki szkodzą sercu i tuczą Czy budzenie się w nocy jest normalne? Rozwiązywanie krzyżówek odmładza mózg

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Obywatele Nauki NeuroSkoki Biomantis Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA BIOOPEN 2016 Mlodym Okiem Nanotechnologia Lodz Genomica SYMBIOZA 2017 Podkarpacka Konferencja Młodych Naukowców Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja „Pomiędzy naukami – zjazd fizyków i chemików” WIMC WARSZAWA 2016 Konferencja Biomedyczna Projektor Jagielloński Instytut Lotnictwa EuroLab