Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Synthetischer Rezeptor erkennt Drogen

16.06.2014

Nanomechanischer Nachweis von Methamphetaminen und Designerdrogen

Die enorme Verbreitung von Methamphetaminen und verwandten Designerdrogen fordert die Gesellschaft heraus, da sie die Gesundheit und die soziale Sicherheit beeinträchtigt. Italienische Forscher stellen in der Zeitschrift Angewandte Chemie jetzt eine neue Nachweismethode vor, mit der die gesamte Klasse von Methamphetamindrogen in Wasser detektiert werden kann.


Detektion von Designerdrogen: Kommen die Cavitanden in Kontakt mit einem Methamphetamin-Molekül, wird dieses gebunden und löst eine Auslenkung der Messnadel aus.

(c) Wiley-VCH

Eine mit speziell entwickelten synthetischen Rezeptoren bestückte Messnadel spricht dabei auf eine in allen Methamphetaminen enthaltene Atomgruppierung an. Chemische Variationen von Designerdrogen spielen keine Rolle.

Eine ganze Reihe analytischer Methoden zum Nachweis von Methamphetaminen wurde bereits entwickelt, die meist jedoch langsam arbeiten und komplizierte Arbeitsschritte benötigen, etwa eine aufwendige Probenvorbereitung. Ein weiteres Problem ist die Identifizierung der so genannten Designerdrogen.

Es handelt sich dabei um Verbindungen, die auf einer existierenden Droge basieren, deren chemische Struktur aber leicht abgewandelt wurde. Während die Wirkung dieser Drogen sich dadurch nicht ändert, bereiten die Variationen den derzeitigen Nachweismethoden ernsthafte Schwierigkeiten, denn diese sind für die Identifikation spezifischer Stoffe optimiert und können verwandte Drogen mit veränderter Struktur meist nicht erkennen. Entsprechend groß ist der Bedarf für eine empfindliche, selektive Methode, mit der Methamphetamine sowie Designerdrogen rasch vor Ort nachgewiesen werden können.

Die Wissenschaftler von den Universitäten von Parma, von Brescia und von Catania haben sich dieser Herausforderung jetzt erfolgreich gestellt. Ihre neue Methode basiert auf molekularer Erkennung und einem nanomechnischen Nachweis. Das Team um Paolo Bergese und Enrico Dalcanale pfropfte dazu konkave Moleküle, so genannte Cavitanden, auf einen Cantilever aus Silizium. Als Cantilever wird die Messnadel von Rasterkraftmikroskopen bezeichnet. Mit einer Anordnung mehrerer so bestückter Cantilever wird dann die Oberfläche der wässrigen Probe abgetastet. Kommen die Cavitanden in Kontakt mit einem Methamphetamin-Molekül, wird dieses gebunden. Diese molekulare Erkennung löst eine Auslenkung der Messnadel aus, eine Bewegung, die detektiert werden kann.

Die Cavitanden wurden so entwickelt, dass ein einzelnes Molekül über einen synergistischen Satz an schwachen Wechselwirkungen die Methylamino-Gruppe zuverlässig „erkennt“, die allen Methamphetamin-basierten Drogen gemein ist. Chemische Variationen von Designerdrogen stören die Erkennung durch diesen synthetischen Rezeptor so wenig wie die typischen Begleitsubstanzen der Drogen, meist Glucose oder Lactose. Anhand verschiedener methamphetamin-basierter Substanzen sowie einer realen Probe von der Straße konnten die Forscher die Leistungsfähigkeit ihrer Methode demonstrieren.

Angewandte Chemie: Presseinfo 23/2014

Autor: Enrico Dalcanale, Università degli Studi di Parma (Italy), http://www.dalcanalegroup.it/enricos-cv/

Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201404774

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany

Weitere Informationen:

http://presse.angewandte.de

Dr. Renate Hoer | GDCh

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

nachricht Virologen der Saar-Uni entdecken neuen Mechanismus, der die Hautkrebs-Entstehung begünstigt
23.06.2017 | Universität des Saarlandes

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: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Der Form eine Funktion verleihen

23.06.2017 | Informationstechnologie

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Rudolf-Virchow-Preis 2017 – wegweisende Forschung zu einer seltenen Form des Hodgkin-Lymphoms

23.06.2017 | Förderungen Preise