Исследователи из Национального научно-исследовательского института инженерии окружающей среды в Неру Марг, Индия, добавили еще один фрагмент к головоломке о том, как синтезировать искусственный рецептор никотина. Никотин – печально известный главный компонент табака – отвечает за добавление к курению из-за определенных рецепторов в мозге, которые запускают систему вознаграждения дофамина. Одна из самых долгосрочных целей биомедицинской науки и технологий – разработать и синтезировать эффективные искусственные рецепторы, которые укажут на новые пути лечения зависимости. Последние достижения в химии материалов ясно показывают, что разработка таких прочных синтетических материалов, которые могут частично имитировать биологические рецепторы, возможна.
В статье "Молекулярно отпечатанные полимерные рецепторы для распознавания никотина в биологических системах" опубликовано в Molecular Imprinting – журнале с открытым доступом, изданном Versita – Реддитота Крупадам и его коллеги разработали полимеры с молекулярным отпечатком в качестве синтетических рецепторов никотина. Эти молекулярные импринтированные полимеры (MIP) имеют потенциальное применение для анализа в биологических системах, таких как клиническое обнаружение никотина в крови и сыворотке, а также при разработке лечебных методов лечения пациентов с никотиновой зависимостью.
Авторам удалось разработать высокоселективные рецепторы MIP для никотина с уровнями селективности, аналогичными таковым у природных молекул, таких как ацетилхолинэстераза (AChE). Разработанные никотиновые аффинные полимеры смогли распознавать никотин в биологических буферах, что действительно является значительным улучшением по сравнению с предыдущими исследованиями. Кроме того, по сравнению с естественными рецепторами, которые демонстрируют высокое связывание только при pH 7.6 – эти рецепторы были эффективны в широком диапазоне pH от 6.8 и 8.2.
Авторы изучили механизмы связывания между никотином и рецепторами MIP с помощью УФ-спектроскопии и компьютерного моделирования молекул, чтобы понять природу взаимодействий между функциональными мономерами и никотином в системах преполимеризации. Их исследования создают отправную точку в разработке основных процедур оптимизации связывания никотина в биологических буферах, поскольку сильное взаимодействие никотин-МИП обычно требует использования неполярных органических растворителей во время процесса импринтинга.
Хотя авторам удалось сформулировать полимерные рецепторы со специфичностью к никотину, они также подчеркивают, что они могут работать только в неполярных условиях, которые существенно отличаются от эндогенной среды.
Еще предстоит подтвердить, могут ли эти MIP использоваться в качестве прямых альтернатив естественным рецепторам (e.грамм. в приложениях для скрининга лекарств), но они могут быть очень полезны в качестве элементов распознавания для ключевых нишевых приложений, таких как биомедицинские анализы и датчики.