طراحی مولکولی با قابلیت شناسایی یون‌های نقره توسط محققان پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران

به گزارش گروه آموزش خبرگزاری برنا، یون‌های نقره می‌توانند اثرات مخربی بر روی محیط زیست داشته باشند. ضمناً، این ترکیبات در بدن موجودات زنده نیز می‌توانند با DNA و غشای سلولی برهمکنش داده و سیستم‌های زیستی را مسموم می‌کنند. در نتیجه، شناسایی یون‌های نقره در محیط‌های مختلف از جمله محیطهای فیزیولوژیک از اهمیت بالایی برخوردار است.

به گفته بهزاد لطفی، با توجه به اهمیت شناسایی یون‌های فلزی، در این طرح سعی بر این بوده که از روش طیف سنجی (اسپکتروسکوپی) فلورسانس برای شناسایی یون‌های نقره استفاده شود. مهم‌ترین ویژگی روش طیف سنجی فلورسانس سرعت و دقت بالای آن است.

وی در ادامه به تشریح اهداف و روش‌های دنبال شده در این طرح پرداخت و افزود: هدف ما طراحی مولکولی بود که بتواند به طور اختصاصی برای شناسایی یک یون فلزی به کار رود. بدین منظور، مولکول میزبانی طراحی شد که توانایی پذیرش یون‌های فلزی مهمان را داشته باشد. سپس توانایی این مولکول به عنوان حسگر برای شناسایی یون‌های فلزی مورد ارزیابی قرار گرفت. با مشخص شدن توانایی این مولکول در شناسایی اختصاصی یون‌های نقره، سعی شد با کمک روش‌های شیمی محاسباتی مکانیسم این فرایند مطالعه شود. در نهایت توانایی این مولکول جهت شناسایی یون‌های نقره در حضور کاتیون‌های مهم پلاسمای خون همچون سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم نیز بررسی شد.

لطفی تصریح کرد: مولکول مورد نظر بر پایه ترکیبات کالیکس آرن در نظر گرفته شده که به روش محاسبات DFT شبیه سازی شده است. در این شبیه سازی مدل پیوندی مولکول میزبان کالیکس آرن با یون‌های نقره نیز بررسی شده است.

وی خاطرنشان کرد: در بخش آزمایشگاهی نیز پس از سنتز حسگر فلورسانس سنجی بر پایه مولکول طراحی شده، خواص حسگری این مولکول جهت شناسایی کاتیون‌های فلزی با روش طیف سنجی بررسی شده است. همچنین به کمک آزمون‌های رقابتی، انتخاب‌پذیری بالای این مولکول در حضور کاتیون‌های دیگر مورد ارزیابی قرار گرفته که نتایج بسیار خوبی به دنبال داشته است.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های بهزاد لطفی دانشجوی دکترای شیمی معدنی پژوهشگاه، دکتر علی اکبر طرلانی عضو هیئت علمی پژوهشگاه، دکتر مریم میرزا آقایان عضو هیئت علمی پژوهشگاه و همکاراشان است.

گفتنی است نتایج این تحقیقات همچنین در مجله Biosensors and Bioelectronic با ضریب تاثیر ۷/۴۷۶ (جلد ۹۰، سال ۲۰۱۷، صفحات ۲۹۰ تا ۲۹۷) منتشر شده است.