Nową, prostą metodę analizy równowagi reakcji chemicznych zachodzących w roztworach opracowano w Instytucie Chemii Fizycznej PAN. Może ona znaleźć zastosowanie np. w chemii, biologii molekularnej, farmacji i w medycynie.
Nowa technika analityczna, którą już zgłoszono do opatentowania, pozwala w tani i pewny sposób określić trwałość kompleksów powstających w wyniku reakcji zachodzących między związkami chemicznymi w roztworach - informuje IChF PAN w przesłanym PAP komunikacie.
Dzięki niej lekarz jeszcze przed rozpoczęciem kuracji będzie mógł ustalić, jak krew pacjenta wiąże dany lek i jaką jego dawkę należy zastosować, aby uzyskać w organizmie stężenie optymalne dla leczenia.
"Obecnie lekarz najpierw podaje pacjentowi lek, potem przeprowadza analizę krwi. Jeśli coś jest nie tak, zmienia dawkę, sprawdza ponownie i tak aż do skutku. Dzięki naszej metodzie będzie można jeszcze przed rozpoczęciem kuracji raz pobrać kilka mililitrów krwi i ustalić, jak silnie wiąże ona dany lek" - opisuje dr inż. Anna Bielejewska z IChF PAN.
Pojedyncza analiza za pomocą opisanej metody trwa około pół godziny. Po tym czasie odpowiednie oprogramowanie podawałoby lekarzowi wynik w postaci dawki leku dopasowanej do specyficznych cech organizmu konkretnego pacjenta.
Pomiar wykorzystuje bardzo proste zjawiska fizyczne i sprowadza się do badania, w jaki sposób roztwór dwóch związków przepływa przez długą i cienką rurkę - kapilarę.
Każdy wędkarz wie - wyjaśniają przedstawiciele IChF PAN - że rzeki płyną najszybciej w środkowej części nurtu, natomiast przy brzegach prąd jest zawsze wolniejszy. W podobny sposób zachowuje się ciecz przepływająca przez kapilarę. Jeśli przepływ jest pozbawiony turbulencji (laminarny), warstwy cieczy najbliższe środka kapilary płyną szybciej niż warstwy przy ściankach. "Właśnie ten fakt wykorzystujemy w naszej metodzie. Kluczem są jednak zjawiska związane z dyfuzją" - tłumaczy dr inż. Bielejewska.
Cząsteczki cieczy mogą się przemieszczać (dyfundować) z warstwy płynącej z jedną prędkością do warstwy płynącej z inną. Jeśli do kapilary wypełnionej roztworem jednej substancji wstrzykniemy drugą, tempo dyfuzji będzie zależało od tego, jak silnie reagują ze sobą związki chemiczne z obu roztworów.
To, czy cząsteczki przemieszczają się między warstwami szybko czy wolno, można rozpoznać przy użyciu detektora. Na tej podstawie można określić współczynniki dyfuzji i wyliczyć stałą trwałości kompleksu. "Określa ona, czy dane substancje chemiczne wiążą się ze sobą czy nie, jeśli tak, to jak trwale" - wyjaśnia Bielejewska.
Urządzenie opracowane w Instytucie Chemii Fizycznej PAN składa się z pompy gwarantującej stabilny przepływ cieczy w tempie 0,00 mililitra na minutę, autosamplera dozującego próbkę, detektora promieniowania widzialnego i ultrafioletowego oraz nawiniętej na niewielki walec kapilary średnicy 0,25 mm i długości 25 m.
Jak zapewniają przedstawiciele Instytutu, otrzymane wyniki pomiarów świetnie zgadzały się z danymi zebranymi klasycznymi metodami chromatograficznymi (służącymi do rozdzielania lub badania składu mieszanin związków chemicznych-PAP) oraz z wartościami podawanymi w światowej literaturze naukowej.
"Opracowaliśmy nową, skuteczną metodę analizy równowagi reakcji chemicznych w roztworach, do przeprowadzenia której wystarcza tani i prosty sprzęt pomiarowy. Czy metoda się upowszechni, zależy już tylko od przemysłu" - komentuje prof. Robert Hołyst z Instytutu Chemii Fizycznej PAN.(PAP)
lt/ agt/ mag/
