托木斯克工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家以及來自捷克共和國和法國的合作伙伴已經(jīng)設(shè)計(jì)出了極為靈敏的傳感器，用于能夠破壞細(xì)胞功能的游離氧自由基。研究人員認(rèn)為，這些傳感器是傳統(tǒng)分析化學(xué)方法的替代方法。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表明，其靈敏度提高了四個(gè)數(shù)量級(jí)。這是由于表面等離振子共振與有機(jī)化合物的“陷阱”相結(jié)合的作用而實(shí)現(xiàn)的。結(jié)果發(fā)表在傳感器和執(zhí)行器B：化學(xué)中。

自由基是具有非常強(qiáng)大的氧化能力的活性氧。通常，它們往往是呼吸鏈的一種副產(chǎn)品。主要的自由基是超氧自由基（O2-）。它本身不是危險(xiǎn)的，但是在化學(xué)轉(zhuǎn)化過程中，它很容易轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袕?qiáng)氧化性的其他化合物。它們破壞細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)，核酸和脂質(zhì)。

“因此，在醫(yī)學(xué)研究中，重要的是檢測(cè)生物物體中的自由基，以及時(shí)識(shí)別器官，組織的初期變化并采取適當(dāng)?shù)拇胧�。我們的傳感器根�?jù)表面等離振子共振的影響，其作用與其他傳感器有所不同。” TPU化學(xué)與應(yīng)用生物醫(yī)學(xué)科學(xué)研究院的工程師Olga Guselnikova。

傳感器是混合了無機(jī)和有機(jī)元素的混合材料的一個(gè)示例。他們的基地是薄的金盤子，有波浪的表面。種植在其上的有機(jī)化合物充當(dāng)自由基的陷阱。板的波狀表面有效地激發(fā)了表面等離子體激元共振的作用。由于巨大的拉曼散射，它使傳感器極為敏感。

“有機(jī)成分是一種名稱為TEMPO的化合物。這是一種簡(jiǎn)單易用的模型化合物，可用于其他方法，但從未與等離激元活性底物結(jié)合使用。這種結(jié)合的等離激元效應(yīng)和TEMPO的化學(xué)特性為我們提供了預(yù)期的效果�！笨茖W(xué)家解釋說。

將來，研究人員打算使用傳感器檢測(cè)含氮和不含鹵素的自由基，并進(jìn)行更接近真實(shí)生物物體的實(shí)驗(yàn)。“在捷克共和國，我們也正在與食品行業(yè)的代表進(jìn)行談判。畢竟，自由基是產(chǎn)品（尤其是肉類）已經(jīng)變質(zhì)或接近變質(zhì)這一事實(shí)的標(biāo)志。我們要測(cè)試食品傳感器，奧爾加·古瑟爾尼科娃（Olga Guselnikova）說。