Ученые Института химии растворов им. Г.А. Крестова РАН (ИХР РАН) представили расширенный обзор мировых исследований в области разработки оптических сенсоров ионов тяжелых металлов.
Обзорную статью "Review of advances in development of fluorescent BODIPY probes (chemosensors and chemodosimeters) for cation recognition" опубликовал высокорейтинговый научный журнал «Coordination Chemistry Reviews».
Соединения тяжелых металлов относятся к наиболее распространенным «загрязнителям» экосистемы. Источниками их поступления являются как природные, так и антропогенные факторы, из которых последние приносят наиболее значительный ущерб экологии, а, следовательно, и здоровью человека. Поэтому анализ содержания ионов токсичных металлов в различных природных объектах,водах, промышленных стоках является одной из важнейших задач экологии и медицины. Для ее решения ученые разрабатывают новые типы эффективных и простых в применении аналитических сенсоров.
В обзоре систематизированы данные о наиболее перспективных хромо-флуорогенных сенсорах металлов, полученные в последние годы учеными России, Индии, Китая, Турции, Японии, Южной Кореи, Ирана и других стран. Среди них – сенсоры на основе дипиррометеновых люминофоров, успешно разрабатываемые сотрудниками лаборатории «Химия и молекулярная фотоника дипиррометеновых красителей и люминофоров» ИХР РАН под руководством доктора химических наук, профессора Антиной Елены Владимировны.
При наличии в растворе ионов тяжелого металла, такой сенсор дает мгновенный оптический отклик, регистрируемый даже невооруженным глазом (“naked-eye”). Например, в присутствии ионов цинка, кадмия или ртути сенсор специфически меняет цвет и начинает светиться под действием ультрафиолета. С помощью дипиррометеновых хемосенсоров можно не только визуализировать присутствие металла в объекте, но и определить его содержание с точностью до 10-7 г/л.
«В первую очередь мы оцениваем основные критерии эффективности сенсоров, - отмечает научный сотрудник Наталья Бумагина. – Во-первых, это чувствительность сенсора – минимальная определяемая концентрация ионов металла; во-вторых, селективность сенсора – возможность определения конкретного аналита на фоне ионов других металлов. Сенсоры с лучшими показателями мы тестируем на образца природных, сточных вод, продуктов питания, фармацевтических препаратов, физиологических жидкостей и др.»
Полный и своевременный мониторинг последних открытий создает важную базу для успешного развития современного направления хромофорной и флуоресцентной сенсорики.
С исследованиями можно ознакомиться, перейдя по ссылкам:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0010854524000341
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1386142523013483
