Современная медицина сталкивается с множеством вызовов, связанных с идентификацией молекул. Ученые из Университета Центральной Флориды под руководством профессора Дебашиса Чанды представили революционную технологию, способную изменить подход к изучению хиральных молекул, которые играют ключевую роль в фармацевтических разработках.
Американские ученые создали систему, позволяющую быстро и точно идентифицировать молекулы с помощью инфракрасных отпечатков, которые отображаются в виде штрихкодов. Эта технология использует специальную двумерную сенсорную матрицу, реагирующую на уникальные вибрационные поглощения молекул. Хиральные молекулы, подобно зеркальным отражениям, могут иметь разные эффекты в организме. Например, один энантиомер может быть эффективным лекарством, а другой — вызывать побочные эффекты.
По статистике, около 56% всех современных медикаментов являются хиральными. Однако большинство из них представляют собой рацематы — смеси двух энантиомеров. Это создает проблемы для ученых, которые стремятся выделить только нужный энантиомер. Чанда подчеркивает важность точной идентификации этих молекул для достижения оптимальных терапевтических результатов.
Технология штрихкодирования, разработанная командой, включает в себя уникальные датчики, изготовленные из наноструктурированного золота. Эти датчики взаимодействуют с молекулами, создавая сильный хиральный свет. Изменяя параметры конструкции, ученые получили массив из 25 датчиков, каждый из которых реагирует на молекулы по-разному, формируя уникальный штрихкод.
Аритра Бисвас, ведущий автор исследования, отмечает, что их платформа значительно упрощает процесс изготовления датчиков. В отличие от других технологий, требующих сложных хиральных структур, их система преодолевает эти трудности благодаря ахиральности, что делает ее более доступной для массового производства.
Эта универсальная и компактная платформа, как надеются ученые, позволит создать недорогие и чувствительные технологии для хиральной идентификации, что, в свою очередь, ускорит процесс разработки новых лекарств и улучшит результаты лечения.