Ett team från MSUs kemifakultet och kollegor har föreslagit en ny metod för att bestämma nivåer av cystein, en aminosyra som används i många läkemedel, med hjälp av guldnanopartiklar. Till skillnad från nuvarande metoder, det kräver inga komplicerade reaktioner eller dyr utrustning. En artikel med resultaten av studien publicerades i Sensorer och ställdon B .

Cystein är en aminosyra som finns i keratiner, proteinerna som består av naglar, hår och fjädrar. Cystein inaktiverar toxiner, fungerar som en antioxidant, skyddar mot röntgenstrålar och strålning, och används i läkemedel och livsmedelstillsatser. Dessutom, dess förekomst i blod kan vara en indikation på vissa tillstånd som Alzheimers sjukdom eller kardiovaskulära, lever- eller hudsjukdomar. Därför, bestämning av cysteinhalten i biologiska vätskor är ett användbart diagnostiskt verktyg.

I regel, innehållet av cystein i en lösning detekteras med luminescensmetoden, men det kräver dyr utrustning, ytterligare procedurer och kvalificerad personal. Därför, ett enklare och billigare förfarande krävs. Författarna till studien föreslog att man skulle använda guldnanopartiklar som är 20 nanometer i diameter och som helt enkelt tillverkas. I en lösning, de bildar ett stabilt kolloidsystem, dvs. de sjunker inte ner till botten av kärlet.

"Det är mycket lätt att få fram sådana partiklar, särskilt de icke modifierade. Vi tar bara en guldförening, säga, kloraudisyra, och natriumcitrat (ett salt av citronsyra), blanda dem och värm upp – det är all syntes som krävs. Processen är enkel och kan utföras i nästan alla labb, sa kemisten Vladimir Apyari, en medförfattare till verket, senior forskningsassistent vid kemiska fakulteten, MSU.

Forskarna använde guldnanopartiklar på grund av deras förmåga att snabbt ändra färg från rubinrött till blått vid aggregering till större formationer. På grund av denna egendom, de används för att detektera joner av metaller, anjoner och organiska föreningar. När nanopartiklar reagerar med cystein, de är aggregerade, och lösningens spektrala egenskaper och färgförändring. Dessa förändringar kan mätas med en spektrofotometer eller till och med ses med blotta ögat. Reaktionen tar ett par minuter.

Cysteindetektering i en lösning har vissa nackdelar. Till exempel, ingen spektrofotometeranalys kan utföras i en lerig eller färgad miljö, och rengöring krävs. Istället, nanopartiklarna kan placeras på ytan av ett fast material, såsom polyuretanskum. Partiklarna förbrukas helt av polyuretanskum på 15 till 20 minuter.

Enligt författarna, i framtiden, deras studie kan leda till nya upptäcktsmetoder. Mer komplicerade nanopartiklar med tillsatta analytiska grupper (kemiska strukturer som binder till det analyserade ämnet) skulle också kunna användas. Därför, metoden kan anpassas för att detektera och bestämma nivåerna av andra kompositioner.