Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Gigantiske molekylærburer laget for energikonvertering og medikamentlevering

Anonim

Forskere fra Trinity College Dublin og AMBER, Science Foundation, Irland-finansierte materialvitenskapsforskningsenteret i Trinity College Dublin, har skapt "molekylære bur" som kan maksimere effektiviteten ved å omdanne molekyler i kjemiske reaksjoner, og det kan også i fremtiden brukes som sensorer og rusmiddel. Burene kan pakkes med forskjellige molekyler, hvorav mange har en bestemt oppgave eller funksjonalitet. Utrolig, en teskje pulver som inneholder disse burene gir et større indre overflateareal for å øke reaktiviteten og lagringskapasiteten enn det ville bli gitt av et helt fotballfelt (4000 m2 / g).

annonse


Dette enorme indre overflaten i forhold til vekten av strukturen i kombinasjon med oppløseligheten gir et godt løfte om energiskonvertering, mens strukturblåkopien (hul, med underburene) tillater forskjellige molekyler å være diskret inneholdt i. Denne sistnevnte funksjonen er nøkkelen til å øke potensielle bruksområder for disse "metall-organisk-organisk polyeder" (MOP), fordi det betyr at materialer kan pakkes slik at de bare reagerer når bestemte forhold oppstår.

Et slikt eksempel er i bio-sensing og medikamentlevering, med en biologisk signal som kreves for å starte en kjemisk reaksjon. For eksempel kunne et legemiddel innkapsles i en av disse MOP i kunnskap om at det bare ville bli frigjort på det spesifikke målstedet, hvor et bestemt biologisk molekyl ville utløse dets frigivelse.

Forskerne bak gjennombruddet, som nettopp har blitt publisert i den ledende internasjonale journalen Nature Communications, håper også å utvikle lysaktive porøse metallorganiske materialer for bruk i grønn energi. Drømmen ville være å skape et molekyl som bare kunne bruke lys til å konvertere energi - hovedsakelig replikerende måten planter produserer energi via fotosyntese.

Professor i kjemi ved Trinity College Dublin, og etterforsker i AMBER, Wolfgang Schmitt, ledet forskningen. Han sa: "Vi har i hovedsak opprettet en molekylær" kolbe "eller bedre" svamp "som kan holde forskjellige molekyler til et bestemt sett av betingelser tenner dem inn i livet."

"Molekylære strukturer i hule burstype har tiltrukket seg mye vitenskapelig oppmerksomhet på grunn av disse funksjonene, men da antallet potensielle applikasjoner har vokst og målsystemene og miljøene blir mer komplekse, har fremgangen blitt hindret av mangel på strukturer med tilstrekkelig stor indre hulrom og overflater. "

"Den MOP vi nettopp har opprettet, er blant de største noensinne laget, bestående av en rekke interne underburer, som gir mange forskjellige bindingssteder. Nano-størrelse-rommene kan potensielt forandre reaktiviteten og egenskapene til molekyler som er innkapslet i den innesluttede indre mellomrom, og som sådan kan disse burene brukes til å fremme forskjellige kjemiske reaksjoner. Disse molekylene har således potensial til å etterligne biologiske enzymer. "

Journalartikelen beskriver strukturen til det nye burmolekylet, som består av 36 kobberatomer og består av 96 individuelle komponenter.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Trinity College Dublin . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Kevin Byrne, Muhammad Zubair, Nianyong Zhu, Xiao-Ping Zhou, Daniel S. Fox, Hongzhou Zhang, Brendan Twamley, Matthew J. Lennox, Tina Düren, Wolfgang Schmitt. Ultra-store supramolekylære koordinasjonsburer sammensatt av endohedral Archimedean og Platonisk kropp . Naturkommunikasjon, 2017; 8: 15268 DOI: 10, 1038 / ncomms15268