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 Neue Maßstäbe für eine bessere Wasserqualität in Europa
27.02.2017 | Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

nachricht Neurobiologie - Vorausschauend teilen
27.02.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

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: Wie Proteine Zellmembranen verformen

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor Oliver Daumke vom MDC erforscht. Er und sein Team haben nun aufgeklärt, wie sich diese Proteine auf der Oberfläche von Zellen zusammenlagern und dadurch deren Außenhaut verformen.

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor...

Im Focus: Safe glide at total engine failure with ELA-inside

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded after a glide flight with an Airbus A320 in ditching on the Hudson River. All 155 people on board were saved.

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded...

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Poseidon goes Politics – Wer oder was regiert die Ozeane?

27.02.2017 | Veranstaltungen

Fachtagung Rapid Prototyping 2017 – Innovationen in Entwicklung und Produktion

27.02.2017 | Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Herz-Untersuchung: Kontrastmittel sparen mit dem Mini-Teilchenbeschleuniger

27.02.2017 | Medizintechnik

Neue Maßstäbe für eine bessere Wasserqualität in Europa

27.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wenn der Schmerz keine Worte findet - Künstliche Intelligenz zur automatisierten Schmerzerkennung

27.02.2017 | Medizintechnik