Een team van de faculteit Scheikunde van MSU en collega's hebben een nieuwe methode voorgesteld voor het bepalen van cysteïnespiegels, een aminozuur dat in veel medicijnen wordt gebruikt, met behulp van gouden nanodeeltjes. In tegenstelling tot de huidige methoden, het vereist geen complexe reacties of dure apparatuur. Een artikel met de resultaten van het onderzoek is gepubliceerd in Sensoren en actuatoren B .

Cysteïne is een aminozuur dat voorkomt in keratines, de eiwitten die nagels omvatten, haren en veren. Cysteïne deactiveert toxines, werkt als een antioxidant, beschermt tegen röntgenstralen en straling, en wordt gebruikt in geneesmiddelen en levensmiddelenadditieven. Bovendien, de aanwezigheid ervan in het bloed kan een indicatie zijn van bepaalde aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer of cardiovasculaire, lever- of huidaandoeningen. Daarom, het bepalen van het cysteïnegehalte in biologische vloeistoffen is een nuttig diagnostisch hulpmiddel.

Als een regel, het gehalte aan cysteïne in een oplossing wordt gedetecteerd met behulp van de luminescentiemethode, maar het vereist dure apparatuur, aanvullende procedures en gekwalificeerd personeel. Daarom, een eenvoudigere en goedkopere procedure is vereist. De auteurs van de studie stelden voor om gouden nanodeeltjes te gebruiken met een diameter van 20 nanometer en eenvoudig geproduceerd. Bij een oplossing, ze vormen een stabiel colloïdsysteem, d.w.z., ze zinken niet naar de bodem van het vat.

"Het is heel gemakkelijk om dergelijke deeltjes te verkrijgen, vooral de niet-gemodificeerde. We nemen gewoon een goudverbinding, zeggen, chlooraudic zuur, en natriumcitraat (een zout van citroenzuur), meng ze en verwarm ze - dat is alle synthese die nodig is. Het proces is eenvoudig en kan in bijna elk laboratorium worden uitgevoerd, " zei chemicus Vladimir Apyari, een co-auteur van het werk, senior onderzoeksassistent van de Faculteit Scheikunde, MSU.

De wetenschappers gebruikten gouden nanodeeltjes vanwege hun vermogen om bij aggregatie tot grotere formaties snel van kleur te veranderen van robijnrood naar blauw. Door deze eigenschap ze worden gebruikt om ionen van metalen te detecteren, anionen en organische verbindingen. Wanneer nanodeeltjes reageren met cysteïne, ze zijn geaggregeerd, en de spectrale kenmerken en kleurverandering van de oplossing. Deze veranderingen kunnen worden gemeten met een spectrofotometer of zelfs met het blote oog worden waargenomen. De reactie duurt een paar minuten.

Cysteïnedetectie in een oplossing heeft bepaalde nadelen. Bijvoorbeeld, geen spectrofotometeranalyse kan worden uitgevoerd in een modderige of gekleurde omgeving, en reiniging is vereist. In plaats daarvan, de nanodeeltjes kunnen op het oppervlak van een vast materiaal worden geplaatst, zoals polyurethaanschuim. De deeltjes worden in 15 tot 20 minuten volledig verteerd door polyurethaanschuim.

Volgens de auteurs is in de toekomst, hun onderzoek kan leiden tot nieuwe detectiemethoden. Meer gecompliceerde nanodeeltjes met toegevoegde analytische groepen (chemische structuren die binden aan de geanalyseerde stof) kunnen ook worden gebruikt. Daarom, de werkwijze kan worden aangepast om de niveaus van andere samenstellingen te detecteren en te bepalen.