Tallinna Tehnikaülikooli teadlased arendasid välja uued molekulaarsed sensorid

Tallinna Tehnikaülikooli uurijad töötasid välja 31 uut molekulaarset struktuuri, mis suudavad tuvastada molekulide käelisust. Need materjalid võimaldavad täpsemat analüüsi ravimitööstuses ja keskkonnaseires.

Tallinna Tehnikaülikooli uurijad on välja töötanud 31 uut molekulaarset struktuuri, mis võimaldavad täpselt mõõta molekulide käelisust ehk kiraalsust. See tehnoloogia on suunatud järgmise põlvkonna sensormaterjalide loomisele, millel on lai rakendusala alates ravimitööstusest kuni keskkonnaseireni.

Molekulide äratundmine

Käelisus on keemias määrava tähtsusega tegur, kuna paljud ained eksisteerivad peegelpildiliste paaridena. Kuigi nende keemiline koostis on identne, võib ühe vormi mõju organismile olla elupäästev, samas kui teine vorm on kasutu või mürgine. Looduses toimub see äratundmine valkude ja retseptorite tasandil väga täpselt. Laboritingimustes on selliste molekulide eristamine olnud siiani keerukas, kuna see nõuab materjalilt eneselt käelist struktuuri.

Tehniline lahendus

Tallinna Tehnikaülikooli supramolekulaarse uurimisgrupi teadlased saavutasid selle, ühendades kaks erinevat molekulitüüpi. Esimesena kasutati porfüriine, mis on tuntud oma võime poolest toimida keemiliste signaallampidena, andes märku aine olemasolust lahuses. Kuna porfüriinid on sümmeetrilised, lisati neile teise komponendina hemikukurbituriilid, kõrvitsakujulised struktuurid, mis suudavad molekule kinni püüda.

«Kõige üllatavam oli see, et sõltuvalt kasutatud komponentidest organiseerusid molekulid väga erinevateks struktuurideks, üksikuteks kompleksideks, pikkadeks ahelateks ja isegi peegelpildilisteks spiraalideks,» selgitas uuringu juhtiv autor, Marko Šakarašvili.

Praktiline kasutus

Teadlased tõestasid materjalide potentsiaali koostöös Rooma Tor Vergata ülikooliga, luues prototüübi, mis toimib elektroonilise ninana ja suudab peegelpildilisi molekule eristada. Uuringu tulemused, mis avaldati ajakirjas Inorganic Chemistry, näitavad, et tahketes materjalides võib käelisuse signaal olla kuni kümme korda tugevam kui lahuses. See võimaldab tulevikus kiiret kvaliteedikontrolli toiduaine- ja ravimitööstuses.