Wetenschappers in heel Europa bundelen hun krachten om next-gen "chemische neuzen" te ontwikkelen die verontreinigende stoffen uit het milieu zullen detecteren en verwijderen als onderdeel van een gezamenlijk Horizon2020 FET-OPEN-project (INITIO) van 2,9 miljoen euro dat onderzoekers van Trinity College Dublin en vijf andere universiteiten en experts van twee KMO's.

Omgaan met vervuilende stoffen in het milieu wordt een steeds groter probleem. Een relatief onbekende reden hiervoor is dat veel pesticiden of farmaceutische medicijnen die in het milieu terechtkomen "chiraal" zijn. wat betekent dat ze bestaan ​​in twee niet-superponeerbare vormen (zoals linker- en rechterhand). Deze moleculaire gril maakt het moeilijk om veel van deze verontreinigende stoffen te identificeren en te verwijderen, en het beïnvloedt ook hun impact op het milieu - een linkerhand kan meer schade aanrichten dan een rechterhand en vice versa en ze kunnen anders degraderen. Bijvoorbeeld, Ibuprofen bevat beide vormen, maar er is er maar één actief. Chirale verontreinigende stoffen worden aangetroffen in pesticiden, herbiciden, fungiciden, freon-vervangers, kleurstoffen, polycyclische aromatische koolwaterstoffen, polychloorbifenylen, antibiotica en vele andere medicijnen. In de meeste gevallen hebben we geen idee van hun milieu-impact.

Het samenwerkende INITIO-consortium zal dit belangrijke probleem aanpakken door eerst moleculen te ontwikkelen die fungeren als receptoren - die specifieke verontreinigende stoffen herkennen - en deze vervolgens te integreren met slimme nanostructuren om apparaten te creëren die direct in het veld kunnen worden ingezet om de verontreinigende stoffen te detecteren en te vernietigen. Deze apparaten zullen in wezen functioneren als "chemische neuzen" door de verontreinigende stoffen op te snuiven. Nadat ze zijn opgesnoven en geïdentificeerd, ze kunnen worden verwijderd en/of vernietigd.

De Ierse groep, onder leiding van professor Mathias O. Senge, Leerstoel Organische Chemie aan Trinity, zal de moleculen bouwen die fungeren als de sensoren in de chemische neuzen. Ze zullen chemische methoden gebruiken die recentelijk zijn ontwikkeld aan Trinity, waarbij "porfyrinen" (de pigmenten van het leven, verantwoordelijk voor de rode kleur van bloed en het groen van planten) signaleren de aanwezigheid van specifieke verontreinigende stoffen door van kleur te veranderen wanneer ze ermee in contact komen.

Professor Senge zei:"Dit is echt een opwindende prijs voor ons, aangezien het FET-OPEN-programma tot doel heeft om Europees leiderschap te vestigen in de vroege verkenning van toekomstige technologieën. Het combineert onze toonaangevende expertise in porfyrinechemie met die van internationale medewerkers om een ​​fundamenteel reëel probleem aan te pakken -wereldprobleem dat elk jaar in ernst toeneemt.

Milieukwesties zoals de opwarming van de aarde staan ​​op ieders radar, maar het toenemende gevaar van chirale farmaceutische en agrochemische verontreinigende stoffen wordt vaak over het hoofd gezien. We kunnen nu ons basisonderzoek naar porfyrines van de afgelopen 15 jaar vertalen in een veldgerichte technologie die een impact kan hebben in het dagelijks leven. Het is ook een uitstekend voorbeeld van hoe cruciaal nationale financiering van fundamentele wetenschap is. Ons basisonderzoek is genereus gefinancierd door Science Foundation Ireland (SFI) sinds we in 2005 naar Ierland verhuisden, alleen dit stelde ons in staat om transformatieve internationale samenwerkingsprogramma's zoals INITIO gericht op tastbare praktische toepassingen te realiseren."