科学家开发出具有纳米孔的传感器 可用于定义血液中的掺杂

托木斯克工业大学的科学家与来自不同国家的同事共同开发了一种具有两层纳米孔的新型传感器。在进行的实验中，该传感器显示出作为手性分子中一种掺杂物质的传感器的效率。研究结果发表在《生物传感器与生物电子学》（IF：10257；第1季度）学术期刊上。

该材料是具有直径20-30 nm的孔的厚晶片。科学家从这些厚晶片上的锌离子和有机分子中生长出一层金属有机骨架（MOF）。MOF仅具有约3 nm的纳米孔。它起着陷阱的作用，必须加以检测。

这种传感器可以与手性分子一起工作。这种由手性分子组成的物质在医学药物和生物活性化合物中占很多。它们的特征在于由一对对映异构体组成，它们实际上是具有相同结构和物理性质的相同分子，但是由于存在这种差异，对映异构体可能具有多种生物学效应：一种对映异构体可能有效，而另一种对映异构体会造成伤害，主要挑战是必须在生物样品中同时检测出两种对映异构体。我们的研究团队专注于创建手性传感器，并在表面等离振子共振的作用下运行，但是在这一领域，我们已经有了许多有趣的高效材料传感器。我们在这项研究工作中绝对提供了一个新的结构， TPU化学与应用生物医学科学研究院副教授Pavel Postnikov说。

如果将光（例如，激光）对准该材料，则在金多孔膜上会发生表面等离子体共振的影响。表面等离子体激元共振是可以通过便携式表面增强拉曼光谱（SERS）传感器感测到的分析信号的来源。由于该信号，可以定义MOF捕获的物质以及其体积。整个分析过程不到5分钟。

所获得的结构给我们带来了什么？首先，我们同时获得了两种等离激元效应：膜表面发生的表面等离激元效应和孔中的局部表面等离激元效应。使用其他结构，例如TPU的化学和应用生物医学科学学院研究员Olga Guselnikova说。

研究人员不仅在模型溶液上而且还在血浆和血清中测试了传感器的灵敏度，其中添加了掺杂物质。在进行的实验中，使用了两个传感器：每个传感器负责确定该物质的特定对映异构体。

Olga Guselnikova指出，用于定义手性化合物的标准方法，例如色谱法，价格昂贵，并且需要复杂的设备和特殊技能才能使用。我们的传感器适用于便携式SERS传感器，这种传感器使用起来更便宜，更简单。