Laboratorium na pojedynczej cząsteczce
"Wiele analiz fizykochemicznych, między innymi medycznych, wymaga jednoczesnego określenia poziomu kilku niezależnych czynników np. stężenia ważnych fizjologicznie związków chemicznych" - mówi doktor A. Prasanna de Silva z Queen's University (Irlandia).
Doktor de Silva wraz z trójką współpracowników opracował pierwszy na świecie molekularny sensor chemiczny, który działa w oparciu o zasadę bramki logicznej "I" (ang. AND logic gate).
Układ logiczny, zbudowany przez irlandzkich naukowców z wieloczłonowej aktywnej cząsteczki, będącej jednocześnie receptorem i efektorem, posłużył jako analizator stężenia trzech różnych jonów: sodu, wodoru i cynku.
Molekularne laboratorium zsyntetyzowane zostało z siedmiu elementów, trzech receptorów, barwnika fluorescencyjnego oraz czterech łączników.
"Tylko obecność w badanej próbce w odpowiednio wysokim stężeniu wszystkich trzech jonów (wodoru, cynku i sodu), na które zaprogramowany jest sensor, powoduje aktywację świecenia barwnika fluorescencyjnego" - wyjaśnia dr A. Prasanna de Silva.
Taki układ umożliwia za pomocą pojedynczej cząsteczki chemicznej analizę zarówno jakościową, gdyż z receptorami łączą się ściśle określone jony oraz ilościową, ponieważ sensor "zaświeci" tylko wtedy, gdy badane substancje będą w odpowiednim, wcześniej zaprogramowanym stężeniu.
Jak twierdzą naukowcy, prototypowe "laboratorium na cząsteczce" odpowie pozytywnym wynikiem - świeceniem fluorescencyjnym - tylko w wypadku, gdy w analizowanej próbce będą wszystkie trzy wykrywane jony w odpowiednim wysokim stężeniu.
Opracowany przez zespół dr A. Prasanna de Silvy nowoczesny układ detekcyjny ma potencjalną szansę, by zrewolucjonizować podstawowe analizy medyczne.
Być może w przyszłości do przeprowadzenia skomplikowanych badań zamiast wielu drogich urządzeń lub czasochłonnych procedur, wykorzystywana będzie pojedyncza, odpowiednio zaprogramowana cząsteczka chemiczna i prosty układ detekcyjny rejestrujący jej odpowiedź.
PAP
Skomentuj na forum
wstecz Podziel się ze znajomymi