Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ringschluss als Warnung

17.09.2009
Neues Reagenz zum Nachweis von Organophosphat-Nervengiften spricht extrem rasch an

Soman, Tabun und das bei terroristischen Anschlägen bereits verwendete Sarin sind chemische Kampfstoffe, die das zentrale Nervensystem lähmen. Eingeatmet können diese extrem giftigen organischen Phosphorsäureester ("Organophosphate") innerhalb von Minuten zum Tode führen.

Entsprechend drängend ist die Suche nach raschen, einfachen Nachweismethoden für die unglücklicherweise relativ einfach herzustellenden farb- und geruchlosen Gase. Julius Rebek, Jr. und Trevor J. Dale vom Scripps Research Institute in La Jolla (USA) haben jetzt eine neue Klasse von Sensoren entwickelt, die die Nervengifte um bis zu fünf Größenordnungen schneller detektieren als bisherige Reagenzien. Wie die Wissenschaftler in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, weisen diese Substanzen die Nervengifte nicht nur selektiv nach, sondern machen sie gleichzeitig auch unschädlich.

Bisherige Nachweismethoden für Organophosphate kranken daran, dass sie nicht empfindlich genug, zu aufwendig und nicht vor Ort einsetzbar sind. Um diese Beschränkungen zu überwinden, hatten Rebek und Dale vor kurzem bereits ein neues Nachweisreagenz entwickelt, das ihnen mit einer Reaktionszeit im Sekundenbereich jedoch noch nicht schnell genug ansprach. Schritt für Schritt entwickelten die beiden Forscher ihr Reagenz weiter. Heraus kam dabei eine Klasse von Sensoren, die aus einem aromatischen Ringsystem bestehen und eine Oxim-Gruppe (-C=N-OH) tragen. Eine solche Gruppe verbindet sich extrem schnell mit Organophosphaten. (Die Forscher führten ihre Versuche mit ungefährlichen Nervengiftanaloga durch). In direkter Nachbarschaft zur Oxim-Gruppe trägt das Molekül eine Alkohol-Gruppe (-OH). Diese sorgt dafür, dass das Reaktionsprodukt gleich wieder gespalten wird. Das ist wichtig, da es nicht weniger toxisch als die ursprünglichen Nervengifte ist. Der Sensor geht dabei einen molekülinternen Ringschluss ein. Das aromatische Ringsystem hat zum Einen die Aufgabe, die Neigung des Sensors zu fördern, diese Spaltung mit Ringschluss einzugehen. Zum Anderen dient es als eigentlicher "Signalgeber", der die Anwesenheit eines Organophosphats sichtbar macht: Das Ringsystem ist ein fluoreszierender Farbstoff, dessen Fluoreszenzintensität deutlich zunimmt, sobald sich die Struktur des Sensormoleküls durch den Ringschluss verändert. Dieser optische Nachweis spricht um vier bis fünf Zehnerpotenzen schneller an als das ursprüngliche Reagenz.

Auf Basis der neuen Reagenzien sollte sich eine einfache, rasch ansprechende, und hochempfindliche Detektionsmethode für Organophosphate entwickeln lassen. Da während der Nachweisreaktion das Nervengift unschädlich gemacht wird, ließen sich auf dieser Basis vielleicht sogar kombinierte Geräte zur gleichzeitigen Detektion und Neutralisierung der Toxine entwickeln.

Angewandte Chemie: Presseinfo 36/2009

Autor: Julius Rebek Jr., The Scripps Research Institute, La Jolla (USA), http://www.scripps.edu/skaggs/rebek/

Angewandte Chemie 2009, 121, No. 42, doi: 10.1002/ange.200902820

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://www.scripps.edu/skaggs/rebek/
http://presse.angewandte.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers
28.04.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Forschungsteam entdeckt Mechanismus zur Aktivierung der Reproduktion bei Pflanzen
28.04.2017 | Universität Hamburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie