A percepção do meio ambiental tornou-se omnipresente o mundo moderno. O reconhecimento molecular, talvez a melhor forma de detecção, é fundamental para os processos biológicos e é atualmente o foco de muitas investigação em química devido à sua importância em processos como catálise, separações e sensores. Embora os sistemas naturais possam produzir anticorpos contra uma variedade de corpos estranhos, o uso de tais receptores em substâncias químicas processos enfrenta uma série de impedimentos, como custo e sensibilidade às condições ambientais. Um objetivo da investigação moderna em sensores é a criação de receptores sintéticos que imitem o comportamento natural anticorpo - antígénio com especificidade e sensibilidade. Esse reconhecimento molecular, em combinação com técnicas modernas para monitorar mudanças os elementos de reconhecimento, oferece a promessa de seleção, sensores sensíveis capazes de detectar e monitorar alvos de modo não invasivo.
Polímeros impressos molecularmente (MIPs, em inglês), são melhor descritos como análogos sintéticos ao sistema biológico natural de anticorpo - antigénio. Como tal, eles operam por um mecanismo de “chave e fechadura” com vista a seletivamente ligar-se à molécula usada como modelo durante a sua produção. Os MIPS oferecem como potencialidade a especificidade e seletividade encontrada nos receptores biológicos, com as vantagens explícitas da durabilidade em relação ao meio ambiente e o baixo custo.
Como se produzem os MIPS?
Há vários métodos de produção (...), mas todos eles seguem o mesmo esquema básico:
(1) um polímero é produzido contendo o modelo ou molécula alvo ligado covalentemente ou não covalentemente, a um grupo funcional do hospedeiro,(2) a molécula modelo é removida do polímero hospedeiro, deixando uma cavidade específica disponível no alvo com vista a permitir religamentos(3) o MIP é expostos à amostra que contém à amostra que contém o composto alvo e a cavidade capta seletivamente a molécula alvo dessa amostra complexa.
Origem e comercialização de MIPS:
(...) o primeiro artigo que relatou especificamente um “polímero impresso” apareceu em 1984
e foi escrito por K. Mosbach e B. Sellergren em Lund. (...) O primeiro uso do termo “sensor polimérico molecularmente impresso ”parece ter sido relatado por S. Piletsky, em 1992, embora artigos descrevendo a produção de MIPS, em geral, deste autor tenham aparecido na literatura russa em 1989.
(...) A comercialização de MIPS tem sido um processo lento. A maioria das aplicações comerciais envolve materiais para separação em vez de sensores. Talvez o maior desafio para o desenvolvimento de materiais baseados em MIPS para sensores, ou para esse propósito cromatográfico, é a ocorrência de ligação não específica ao material.
Isso ocorre porque o próprio polímero é um adsorvente e alguma interação, mesmo fraca, com a molécula alvo é inevitável. Além disso, sítios de ligação não homogêneos resultam numa série de constantes de religamentos que complicam o uso pretendido dos polímeros. A aplicação dos MIPS como sensores também é dificultada pela necessidade de extrair a molécula alvo do polímero produzido [no final da aplicação]. Em alguns aplicações de detecção, a presença de qualquer alvo não extraído interfere na capacidade do sensor.
Considerando a número significativo de artigos de detecção de produto químicos usando MIPS na literatura, é razoável especular que as aplicações comerciais deste para sensores aparecerão no curto prazo.
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Fonte: J.J. Belbruno, Molecularly Imprinted Polymers, Chem. Rev. 2019, 119, 94−119