​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.
    350
  • 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.
    414
  • 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.
    170
  • 18/11/2016

    «Швабе» создаст МИМ-340 для биомедицинских исследований

    Холдинг "Швабе" создаст биомедицинскую версию лазерного интерференционно-модуляционного микроскопа МИМ-340. Новый прибор будет на 15-20% дешевле российских и зарубежных аналогов. Работа будет проходить в тесном взаимодействии с потенциальными заказчиками.
    788
  • 19/07/2017

    Ученые ТПУ представляют свои разработки на крупнейшем авиасалоне МАКС-2017

    ​​18 июля XIII Международный авиационно-космический салон "МАКС-2017" - один из крупнейших мировых авиасалонов - начал свою работу на аэродроме в подмосковном Жуковском. Томский политехнический университет представляет здесь свои уникальные разработки, среди которых тепловой дефектоскоп для контроля композиционных материалов авиационной техники, технологии 3D-печати в условиях невесомости, покрытия для станций "Глонасс" и для защиты солнечных батарей, антиметеоритные защитные пленки для иллюминаторов космических кораблей.
    400
  • 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.
    137
  • 24/08/2016

    В Иркутске разработали технологию извлечения благородных металлов из бедных и упорных руд

    ​Ученые из ИРНИТУ совместно с Институтом геохимии им. Виноградова СО РАН, создали четыре разработки - автоклавную установку выщелачивания сульфидного флотоконцентрата, установку непрерывной десорбции золота, программный комплекс автоматизированной системы управления процессом и устройство автоматического контроля концентрации золота в потоке растворов и пульп для извлечения благородных металлов из бедных и упорных руд.
    1144
  • 29/12/2017

    Ученые разработали алгоритм для ДНК-оригами

    Международный коллектив российских и американских ученых предложил алгоритм компьютерного моделирования сложенных из ДНК трехмерных конструкций. Такие нанороботы могут использоваться в электронике и медицине, например, для доставки лекарств.
    360
  • 08/12/2016

    Новосибирские химики производят уникальные композитные материалы для сжигания топлива

    ​Специалисты Новосибирского государственного университета и институтов СО РАН создают керамометаллические композитные матрицы на основе порошка алюминия, его оксида и сплавов. Эти уже успешно испытанные материалы обладают уникальными характеристиками, в частности, высокой теплопроводностью, и используются для структурированных катализаторов процессов сжигания и трансформации топлив.
    1440
  • 01/08/2017

    В РФ создано акустоэлектронное устройство с диапазоном в два раза больше, чем у аналогов

    ​Исследователи из Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов в Москве и Сибирского федерального университета (СФУ) создали эффективное акустоэлектронное устройство на основе синтетических алмазов, сообщила в понедельник пресс-служба СФУ.
    488