​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

  • 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.
    345
  • 19/02/2016

    Ученые придумали, как быстро зарядить аккумулятор

    ​В феврале 2016 г группа ученых из разных стран при участии химиков из МГУ им Ломоносова создала катодный материал для литий- ионных аккумуляторов, обладающий высокой скоростью заряда - до 90 сек - при сохранении более 75% от первоначальной емкости.
    974
  • 08/02/2016

    Находка российских ученых: кристаллы-светоизлучатели

    ​Исследователи разработали и готовят к внедрению интереснейшую технологию, созданную специально для гибких электронных устройств.        Эта технология дает возможность выращивать кристаллы для подобных устройств – кристаллы полупроводниковые, органические.
    1275
  • 15/08/2018

    Описаны механизмы увеличения энергии электронов в химических реакциях

    ​Ученые описали, как можно увеличить энергию электронов в ходе химических реакций. Принципы этого процесса используются в химическом синтезе, однако детально их ранее не исследовали. Работа выполнена при поддержке гранта РНФ и опубликована в журнале Angewandte Chemie.
    163
  • 02/07/2018

    Конкурсный отбор проектов для акселерационной программы Химпром Startup Challenge 2018

    ​Фонд "Сколково" и одно из ключевых предприятий отечественной химической индустрии компания "Химпром" объявили о начале отбора проектов для совместной акселерационной программы, которая пройдет при поддержке Московского Государственного Университета имени М.
    276
  • 28/03/2018

    Российские химики раскрыли механизм важнейшей для промышленности реакции

    ​Механизм важнейшей окислительной реакции Байера-Виллигера, известной больше ста лет, раскрыт международной группой ученых. Реакция является универсальным путем получения эфиров органических кислот - базовых соединений для химической промышленности.
    316
  • 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.
    119
  • 05/06/2018

    Российские ученые предложили «зеленый» метод получения силиконов

    ​Российские ученые разработали новый метод получения особого класса кремнийорганических соединений – силоксанолов. Он позволит создавать вещества с использованием дешевых и безопасных реагентов, при комнатной температуре и атмосферном давлении, с применением молекулярного кислорода.
    188
  • 25/03/2016

    Ученые разработали катализатор, повышающий эффективность получения водородного топлива

    Исследователи из Сколковского института науки и технологий (Россия), Университета Техаса в Остине и Массачусетского технологического института (США) открыли катализатор, существенно повышающий эффективность электролитического разложения воды в щелочных растворах.
    675
  • 08/12/2016

    Владислав Панченко: мы стоим на пороге взрывного развития аддитивных технологий

    ​Научный руководитель Института проблем лазерных и информационных технологий академик РАН Владислав Панченко, который возглавляет Российский фонд фундаментальных исследований​, посвятил свой доклад на кристаллографическом конгрессе аддитивным технологиям, сделав акцент на том, что это и есть природоподобный путь создания материалов.
    1423