молекулярный импринтинг

Термин

молекулярный импринтинг

Термин на английском

molecular imprinting

Синонимы

Аббревиатуры

Связанные термины

адсорбция, сорбент

Определение

метод получения молекулярных отпечатков, основанный на полимеризации функционального мономера в присутствии специально введенных целевых молекул-темплатов (от англ. template — шаблон).

Описание

Одним из основных требований, предъявляемых к сорбционным материалам, используемым для аналитических целей, является их высокая селективность. Как правило, данная задача решается путем формирования в полимере функциональных групп, обладающих избирательной сорбцией по отношению к определенным веществам, либо, в случае иммуносорбентов, введением в состав полимера антител. Однако синтез таких полимеров является дорогостоящим, а в ряде случаев просто невозможно подобрать соответствующие функциональные группы или антитела для эффективной сорбции заданного вещества. Выходом может стать создание высокоселективных сорбентов на основе полимерных систем, структурно настраиваемых на наноуровне. К таким системам можно отнести полимеры с молекулярными отпечатками, получаемые методом молекулярного импринтинга.

Методика получения полимеров с молекулярными отпечатками включает три этапа. На первом этапе мономер и молекулярный шаблон смешивают в подходящем растворителе до начала полимеризации. При этом происходит так называемая предорганизация — образование устойчивого предполимеризационного комплекса молекул мономера и вещества-шаблона. Благодаря образованию такого комплекса, молекулы функционального мономера определенным образом располагаются и фиксируются вокруг молекулы шаблона. На втором этапе в результате полимеризации или поликонденсации предполимеризационных комплексов с большим избытком сшивающего агента образуется сильно сшитый полимер с жесткой структурой. На третьем этапе полученный полимер измельчают, просеивают до нужного размера частиц и удаляют молекулярный шаблон из полимерной сетки. В результате в материале образуются полости (поры) — трехмерные отпечатки, которые в идеале способны к специфическим комплементарным взаимодействиям с целевыми молекулами-шаблонами или близкими им по структуре соединениями. В понятие комплементарности входит соответствие отпечатка шаблону как по размеру и форме, так и по наличию в отпечатке дополняющих функциональных групп, способных к взаимодействию с функциональными группами молекулы-шаблона. Таким образом, способность молекулярно-импринтированных полимеров к распознаванию базируется на соответствии формы отпечатков и наличия специфических функциональных групп внутри них молекулам-шаблонам. В зависимости от типа связи (ковалентная или нековалентная) между молекулами мономера и шаблона различают ковалентный и нековалентный импринтинг.

Авторы

• Гольдт Илья Валерьевич, к.х.н.

Ссылки

1. Лисичкин Г.В., Крутяков Ю.А. Материалы с молекулярными отпечатками: синтез, свойства, применение // Успехи химии - № 75, 2006 -С. 998
2. Гендриксон О.Д, Жердев А. В., Дзантиев Б. Б. Молекулярно импринтированные полимеры и их применение в биохимическом анализе // Успехи биологической химии - № 46, 2006 - С. 149-192

Иллюстрации

Теги

Разделы

Молекулярное распознавание c применением наноматериалов
Бионаноматериалы и биофункционализированные наноматериалы
Бионанотехнологии, биофункциональные наноматериалы и наноразмерные биомолекулярные устройства
Органические и полимерные наноматериалы и волокна

(Источник: «Словарь основных нанотехнологических терминов РОСНАНО»)