一种能准确检测人体唾液pH值的传感器

时间：2022-07-26 10:17:54 来源：网络整理

乌拉尔联邦大学的化学家们发明了一种用于测定人类唾液pH值的传感器。这是一种具有强而稳定发射的荧光团，它可以捕捉到生物液体中pH值的最小波动(十分之一)。分析是用物质的微剂量和光谱仪进行的，其中物质是用一种特殊的灯照射的(其寿命为数万小时)。pH值数据在5-7秒内出现。有机与生物分子化学学系和分析化学学系的科学小组对唾液样本和传感器进行的联合研究的第一个结果发表在《染料与色素》杂志上。

“现代荧光pH传感器是基于小有机分子。通常，它们是非常敏感的，能够在非常低的浓度下检测所需的分析物，最高可达纳米浓度。我们的传感器是基于一种新化合物。我们引入了一个氟化碎片，这让我们获得了所需的光物理和电化学性能，”UrFU Timofey Moseev有机和生物分子化学系的一名工程师兼研究员说。

唾液pH值分析是一种简便、无创的临床诊断方法。借助它的帮助，可以在早期发现特殊的胃肠道疾病:胃炎、胃溃疡、十二指肠炎等。pH值也会影响牙齿:即使是唾液酸度的轻微增加也会导致蛀牙和其他问题。

这种新化合物是多年研究的结果。自2015年以来，研究人员已经合成和研究了70多种新化合物，其中6种已经显示出了预期的结果。其中一个被选为荧光团，并形成传感器的基础。结果，这种传感器被证明是无毒和环保的。为了制造它，化学家们使用了一种原子经济的合成方法:不需要催化剂(镍、铜、钯)或其他试剂。此外，该传感器是水溶性的。

“在经典的合成方法中，两个分子需要相互作用的活性片段，从而得到一个新的化合物。但是“绿色化学”的原则要求反应在无毒溶剂(水)中不产生副产物，并且最少使用活性片段。如果去除这些活性碎片，就只剩下有机化学中最简单的碳氢键。两者之间发生反应。这样就获得了一个原子保存。由于反应发生在碳氢键/碳氢键之间，副产物通常是水或类似的化合物。这种合成方法产生的副产品和有害产品更少，”Timofey Moseyev说。

UrFU化学家获得的新型化学传感器可用于分析水(酸度，金属或毒素的存在)，并作为荧光探针照亮细胞内过程。这种化合物积累在细胞的特定位置，并染色细胞的特定部分。然而，这方面的应用还有待探索。

总的来说，除了生物医学应用外，UrFU化学家获得的有机荧光团由于其广泛的实际应用可能性，在其他领域也具有广阔的应用前景。特别是，荧光团被用于分子电子学。太阳能电池的“心脏”(工作元件)是类似的有机分子。另一个例子是电脑和显示器的OLED屏幕。它们也是基于具有一定光物理性质的有机分子。

pS：

荧光团是一种化合物，当受到一定范围的光辐射时，会发出可见辐射(辉光)。这种现象被称为“冷辉光”或荧光。染料被称为荧光团，因为它们能够给生物物体着色，包括那些受病理过程影响的物体。在这种情况下，重要的是，染料，首先，具有选择性，也就是说，他们应该只显示需要的颜色。其次，它们应该是明亮的，高对比度的，适合观察，因为一些生物组织有自己的荧光。

文章标题Fluoroaromatic 2H-imidazole-based push-pull fluorophores: Synthesis, theoretical studies, and application opportunities as probes for sensing the pH in saliva

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