الرئيسيةعريقبحث

مستشعر جزيئي

يمثل المستشعر الجزيئي (molecular sensor)‏ أو المستشعر الكيميائي (كيموسنسور) (chemosensor)‏ جزيئاً يتفاعل مع الأنالايت بهدف الحصول على تغيراً مؤغوباً أو متوقعاً. حيث تصاحب المستشعرات الجزيئية عملية التعرف الجزيئي (molecular recognition)‏ مع صورةٍ ما من التقرير، ولذلك فإنه يمكن ملاحظة وجود الضيف.[1] وقد صياغة مصطلح الكيمياء التحليلية الجزيئية الفائقة (supramolecular analytical chemistry)‏ حديثاً لوصف تطبيقات المستشعرات الجزيئية في مجال الكيمياء التحليلية.[2]

وتمثلت الأمثلة المبكرة على المستشعرات الجزيئية في الأثيرات المتوجة (crown ether)‏ ذات التقارب الكبير لأيونات الصوديوم ولكن ليس الحال كذلك لأيونات البوتاسيوم بالإضافة إلى أشكال الاكتشاف المعدني من خلال ما يُطلق عليه complexones وهي عبارة عن مؤشرات الأس الهيدروجيني المعدلة مع مجموعات الجزيئات الحساسة للمعادن. وهنا يكرر مفهوم المستقبل – الفاصل- المراسل من الفكرة الرئيسية غالباً مع المراسل المستعرض لنقل الإلكترون بالأشعة الضوئية (photoinduced electron transfer)‏.[3] ويُعَدُ المستشعر الحساس للهيبارين أحد تلك الأمثلة.

Receptor for selectively binding heparine Receptor for selectively binding tannines

Receptor for selectively binding Saxitoxin

رابطة الهيبارين رابطة حمض التنين رابطة Saxitoxin

مع ملاحظة أن باقي المستشعرات ليست حساسة لجزيءٍ بعينه، ولكن لفئة مركب جزيئي. ومن أحد الأمثلة على ذلك، التحليل المجموعي للعديد من أحماض التنين (tannic acid)‏ والتي تتجمع في ويسكي سكوتش المعتَّق في براميل البلوط. حيث أوضحت النتائج المجمعة علاقةً ارتباطيةً مع السن أو العمر، إلا أن العناصر المفردة فلم تُظهر مثل تلك العلاقة. هذا ويمك استخدام مستقبلٍ آخرٍ لتحليل معدلات اللذوعة في الخمر.

كما يُعَدُ مركب saxitoxin من السموم العصبية والموجود في المحار والذي يستخدم كساحٍ كيميائيٍ. حيث بُنِيَ مستشعراً تجريبياً لهذا المركَّب على PET. مع ملاحظة أن تفاعل saxitoxin مع شرود الأثير المتوج لهذا المستشعر والذي يقتل عملية PET صوب الفلوروفور والفلوريات يتحول إلى حالة التشغيل.[4] هذا ويؤكد شذوذ البورون غير التقليدي أن الفلوريات تحدث في منطقة الضوء المرئي من الطيف الكهرومغناطيسي.

وفس استراتيجيةٍ أخرى يُطلق عليها تجربة إزاحة- المؤشر ( indicator-displacement assay)‏، حيث يحل الأنالايت مثل أيونات السيترات أو الفوسفات محل مؤشر الفلوروسنت في مركب المؤشر- الضيف. وتُعَدُ شريحة تزوق جامعة تكساس ( UT taste chip)‏ أحد نماذج اللسان الإلكتروني والتي تصاحب الكيمياء الجزيئية الفائقة مع لاقط الشحنة سي سي دي القائم على رقائق السليكون وجزيئات المستقبل الثابتة.

انظر أيضاً

المصادر

  1. Luminescent molecular sensors based on analyte coordination to transition-metal complexes Cerrie W. Rogers and Michael O. Wolf Coordination Chemistry Reviews; 2002; 233-24 pp 341 - 350; (Review) doi:10.1016/S0010-8545(02)00023-1
  2. Supramolecular Analytical Chemistry Eric V. Anslyn J. Org. Chem.; 2007; 72(3) pp 687 - 699; (Perspective) doi:10.1021/jo0617971
  3. Design principles of fluorescent molecular sensors for cation recognition Bernard Valeur and Isabelle Leray Coordination Chemistry Reviews; 2000; 205 pp 3 - 40; (Review) doi:10.1016/S0010-8545(00)00246-0
  4. Visible Fluorescence Chemosensor for Saxitoxin Robert E. Gawley, Hua Mao, M. Mahbubul Haque, John B. Thorne, and Jennifer S. Pharr J. Org. Chem.; 2007; 72(6) pp 2187 - 2191; (Article) doi:10.1021/jo062506r

موسوعات ذات صلة :