Eine enantioselektive elektronische Nase: Ein Array nanoporöser homochiraler MOF‐Filme zur stereospezifischen Erkennung chiraler Geruchsmoleküle. (15th December 2020) - Okur, Salih; Qin, Peng; Chandresh, Abhinav; Li, Chun; Zhang, Zejun; Lemmer, Ulrich; Heinke, Lars
Abstract: Chiralität ist von wesentlicher Bedeutung in der Natur und oft entscheidend für biologischen Informationstransfer, z. B. mittels Geruchsmolekülen. Während die menschliche Nase die Enantiomere vieler chiraler Gerüche unterscheiden kann, bleibt die technische Umsetzung durch einen künstlichen Sensor oder eine elektronische Nase, e‐nose, eine große Herausforderung. Hier präsentieren wir ein Array von sechs Sensoren, die mit nanoporösen Metall‐organischen Gerüsten (MOFs) verschiedener homochiraler und achiraler Strukturen beschichtet sind. Dieses Array funktioniert wie eine enantioselektive elektronische Nase. Während die achiralen MOF‐Sensoren identische Reaktionen für beide Isomere eines chiralen Geruchsmoleküls zeigen, unterscheiden sich die Sensorsignale der homochiralen MOF‐Filme bei verschiedenen Enantiomeren. Mittels maschineller Lern‐Algorithmen ermöglichen die kombinierten Arraydaten die stereoselektive Identifizierung, hier für fünf Paare von chiralen Geruchsmolekülen getestet. Wir sind überzeugt, dass die "chiral‐MOF‐e‐nose", welche chirale Gerüche enantioselektiv erkennen und unterscheiden kann, zur fortgeschrittenen technischen Geruchswahrnehmung beiträgt. Abstract : Eine enantioselektive elektronische Nase beruhend auf einem Array von sechs Sensoren, die mit nanoporösen MOF‐Filmen verschiedener homochiraler und achiraler Strukturen beschichtet sind. Jeder chirale Film zeigt unterschiedliche Signale für jedes Enantiomer der chiralen Geruchsmoleküle und ermöglicht so deren Unterscheidung. Alle getesteten Moleküle können präzise enantioselektiv identifiziert werden, indem die kombinierten Daten des Sensorarrays verwendet werden.