​Сотрудники химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с коллегами предложили способ определения содержания аминокислоты цистеина, компонента многих лекарств, с помощью наночастиц золота. Этот метод, в отличие от используемых сейчас, не требует сложных реакций или дорогого оборудования. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Sensors and Actuators В. 

Цистеин — аминокислота, входящая в состав кератинов; эти белки содержатся в ногтях, волосах и перьях. Он способствует обезвреживанию токсинов, действует в качестве антиоксиданта, защищает организм от воздействия рентгеновского излучения и радиации и используется в лекарствах и пищевых добавках. Кроме того, его содержание в крови может указывать на некоторые заболевания, такие как болезнь Альцгеймера или патологии сердечно-сосудистой системы, печени и кожи. Таким образом, определение содержания цистеина в биологических жидкостях может служить диагностическим методом, а в лекарствах — способом контроля качества.

Обычно содержание цистеина в растворе определяют с помощью люминесцентного метода, но это требует дорогого оборудования, дополнительных процедур и квалифицированного персонала. Таким образом, требуется разработать более простой и дешевый способ определения цистеина.

Авторы работы предложили использовать наночастицы золота — простые в изготовлении частицы размером около 20 нанометров. В растворе они образуют устойчивую коллоидную систему, то есть не оседают на дно сосуда.

«Получить их очень легко, особенно немодифицированные. Для этого нужно взять соединения золота, например золотохлористоводородную кислоту, цитрат натрия (соль лимонной кислоты), все это смешать и нагреть — вот и весь синтез. Он простой и может быть осуществлен практически в любой лаборатории», — прокомментировал один из авторов работы, старший научный сотрудник химического факультета МГУ, доктор химических наук Владимир Апяри.

Наночастицы золота привлекли внимание ученых тем, что они резко меняют окраску (с рубинового на синий) при агрегации — объединении в относительно крупные образования. Благодаря этому они применяются для определения различных ионов металлов, анионов и органических соединений. В последней статье химики описали их использование для обнаружения цистеина. При взаимодействии наночастиц с аминокислотой частицы агрегируют, и при этом изменяются свойства раствора (его спектральные характеристики и цвет), которые можно точно измерить с помощью спектрофотометра или оценить невооруженным глазом. Реакция протекает в течение двух-трех минут.

Определение цистеина в растворе имеет некоторые недостатки. Например, в мутной или окрашенной среде нельзя провести спектрофотометрический анализ, и требуется очистка. Избавиться от этих недостатков помогает помещение наночастиц на поверхность твердого материала, такого как пенополиуретан. Поглощение наночастиц пенополиуретаном происходит за 15-20 минут. 

По мнению авторов работы, в дальнейшем она поможет в разработке новых методик определения веществ, в том числе с помощью более сложных наночастиц, на поверхность которых прививают аналитические группы — химические структуры, связывающиеся с анализируемым веществом. Таким образом, этот способ можно будет адаптировать этот способ для обнаружения и определения содержания других соединений.

Исследование проводилось совместно с учеными из НИЦ «Курчатовский институт».

Похожие новости

  • 21/07/2017

    Российские ученые изобрели необычный способ добычи водородного топлива

    ​​Ученые из МФТИ в содружестве с коллегами из США изобрели необычный способ добычи водородного топлива с более высоким по сравнению с бензином или дизелем КПД при сгорании. Синтезированные учеными липид-белковые мембранные нанодиски (бактериородопсин) в сочетании с популярным фотокатализатором, оксидом титана (TiO2), производят водород из воды под действием света.
    473
  • 23/08/2017

    Российские и чешские химики синтезировали новые светочувствительные жидкокристаллические полимеры

    Сотрудники химического факультета и факультета фундаментальной физико-химической инженерии МГУ имени М.В. Ломоносова в сотрудничестве с иностранными коллегами синтезировали и исследовали новые светочувствительные жидкокристаллические полимеры.
    548
  • 23/07/2018

    Запатентован новый метод определения продуктов распада химических ядов

    Сотрудники МГУ имени М.В. Ломоносова запатентовали быстрый способ определения соединений, остающихся после применения фосфорсодержащих ядов. Разработка ученых может найти применение при диагностике состояния отравленных людей и расследовании возможного применения химического оружия.
    228
  • 20/08/2018

    Российские химики создали «квантовый» полиэтилен

    Ученые из МГУ и МИФИ превратили полиэтилен в "квантовый" материал, поглощающий ультрафиолет и преобразующий его в видимый свет. Он повысит КПД солнечных батарей и станет основой футуристических дисплеев и систем записи данных, пишут ученые в статье, опубликованной в журнале Polymer International.
    232
  • 13/08/2018

    Графен помог понять механизм работы литиевых аккумуляторов нового типа

    ​Сотрудники химического факультета и факультета наук о материалах МГУ имени М. В.Ломоносова  запатентовали  электрохимическую ячейку, позволяющую с помощью высокочувствительных методов анализа поверхности изучать химические процессы в материалах аккумуляторов.
    230
  • 10/04/2018

    Российские химики выяснили, как повысить емкость батареек в 1,5 раза

    ​Химики из России нашли способы повысить энергетическую емкость щелочных батареек и аккумуляторов почти в 1,5 раза, изучая свойства концентрированных солей лития, говорится в статье, опубликованной в журнале Electrochimica Acta.
    448
  • 20/08/2018

    Учеными созданы железные спирали тоньше человеческого волоса

    ​Исследователи СПбГУ смогли синтезировать микроспирали соединений железа диаметром около 12 микрон - почти в десять раз тоньше человеческого волоса. Их можно будет использовать, например, для создания сенсоров с высокой чувствительностью, а также в качестве миниатюрных электромагнитов или индукторов.
    248
  • 29/12/2016

    Ученые СФУ презентовали антенны для сетей четвертого поколения

    ​Два проекта ученых Института инженерной физики и радиоэлектроники СФУ были представлены на национальной выставке-форуме "ВУЗПРОМЭКСПО-2016", прошедшей в Москве с 14 по 16 декабря 2016 года. Обе разработки выполнены совместно со стратегическим партнером ""Информационные спутниковые системы" имени академика М.
    1198
  • 12/03/2018

    Зачем под черепную коробку вживляют чипы и полимеры?

    ​Мозг - самый сложный и малоизученный орган. Малейшее нарушение в нем способно вывести из строя всего человека, выключить сознание. Можно ли создать "протез" для поврежденного мозга? Современной медицине такая задача пока не под силу, но кое-что сделать в этом направлении ученые уже пытаются.
    357
  • 26/04/2018

    В Томске разработали биополимер, контролирующий время действия лекарств

    ​Ученые из лаборатории полимеров и композиционных материалов Томского государственного университета (ТГУ) разработали биополимер, который поможет медикам и фармацевтам контролировать время действия лекарственных препаратов.
    417