اختراع: "Nanocage" ابزار untangles (مولکولی) اسپاگتی

یک تیم از دانشمندان در دانشگاه ورمونت را اختراع ابزار جدید-آنها آن را یک "nanocage"--است که می تواند گرفتن و راست کردن مولکول به اندازه دولایه از پلیمرهای.

یک بار پیچیده پلیمر رشته-آیا ساخته شده از پروتئین یا پلاستیک--کشیده است باز "پس ما می توانیم فعال فقط پلیمرها ما می خواهیم در حالی که ترک بقیه به تنهایی می گوید:" UVM شیمیدان سورین Schneebeli که رهبری تحقیقات جدید است. این ابزار--که با این نسخهها کار کمی شبیه کشیدن یک نمد موضوع را از طریق یک سوزن سوراخ--"باز می شود یک راه جدید برای ایجاد سفارشی مواد است که هرگز قبل از ساخته شده," او می گوید. این ممکن است شامل نانو قرص پوشش است که پوشش در اطراف تک مولکول های پزشکی و یا صنعتی جدید محصولات مونتاژ شده از دقت مرتب شده رشته های پلاستیکی در مقیاس اتمی.

این ابزار متشکل از مولکولی با لبه های ویژه "شکل کارگردانی" هیدروژن اوراق قرضه--و هزاران بار کوچکتر از یک pinhead-می توانید انتخاب کردن کوتاه تر رشته پلیمر ترک آنهایی که دیگر پشت نشان دهنده این است که nanocage می تواند به صورت انتخابی خاص پیدا اندازه مولکول ها در سوپ از مواد. "این انتخابی که هرگز قبل از انجام شده است" Schneebeli می گوید. این تحقیقات اولین بار است که علم توانسته است تشخیص و فعال کردن در اندازه های مختلف زنجیره های پلیمر در آزمایشگاه--باز کردن درب به فرصت های جدید برای دقت شیمی.

تحقیقات جدید منتشر شده در ماه ژوئن نسخه از مجله Chem.

توانایی nanocage جدید به علم--اما نه به طبیعت. برای میلیاردها سال زندگی تکامل یافته راه را انتخاب کنید فقط کمی از یک پروتئین یا سایر بیولوژیکی گره که آن را می خواهد به باز کردن و روشن--آنچه که دانشمندان آنرا "functionalize." اما مردم تا به حال یک زمان سخت به انجام چیزی مشابه به همین. "با وجود مقدار زیادی از نمونه هایی در زیست شناسی" به UVM دانشمندان نوشتن "کارآمد و انتخابی اصلاح انسان ساخته شده از پلیمرها این است که هنوز هم دشوار است."

آیا تغییر رشته های بیولوژیکی مانند DNA و یا مواد صنعتی مانند پلاستیک جدید چهار ضلعی به شکل ابزار وعده به دانشمندان اجازه انجام آنچه طبیعت در حال حاضر به خوبی انجام می دهد. "از آن زمان سالها کار سخت در آزمایشگاه به جمع آوری این چهار ضلعی قبل از ما می تواند آن را تست می گوید:" مونا Sharafi سرب نویسنده در جدید مطالعه و محقق فوق دکترا در Unversity ورمونت که به ایالات متحده از ایران. "این به طور کامل ساخته شده," او می گوید: "اما الهام گرفته از طبیعت است."

کلمه پلیمر می آید از یک جفت از کلمات یونانی است که معنی "بسیاری از قطعات است." و پلیمرها هستند که فقط: مواد ساخته شده از مولکول های تشکیل شده از بسیاری از تکرار بخش است. آنها در بر داشت در بسیاری از محصولات روزمره. برخی از آنها طبیعی مانند لاستیک و لاک. بسیاری از آنها مصنوعی و استفاده می شود برای تولید بسیاری از مواد در زندگی روزمره-از کیسه های خرید به پوشک, لباس برای لوله های آب. پلیمرها را می توان در مرتب بلند رشته در سطح مولکولی--و یا می توان آنها را در godawful گره خواهم یک میلیارد رشته میکرو-اسپاگتی

طبیعت تا به حال میلیون ها سال به شکل از چگونه به هر دو سنتز این ملکولها biopolymers مانند DNA-و چگونه به ویرایش و فعال انتخاب بخش. مردم را بدست خیلی خوب در ساخت پلیمرهای مصنوعی جدید--اما نه خیلی خوب در انتخاب و ویرایش آنها. بسیاری از دانشمندان و مهندسین-همکاری در برنامه های کاربردی جدید برای انرژی های تجدید پذیر (به عنوان مثال نسل بعدی سلول های خورشیدی) دقت پزشکی (مانند تحویل داروهای ضد سرطان به هدفمند نقاط بدن) و پیشرفته الکترونیک (از جمله انعطاف پذیر دستگاه)--می خواهم به کنترل بیشتر و بهره وری کار با چه UVM تیم تماس "کاربردی پلیمر با مجموعه topologies." با حمایت بنیاد ملی علوم و موسسه ملی بهداشت (که پشتیبانی محاسباتی مطالعات کارگردان UVM شیمیدان Jianing Li) پژوهش در nanocage فراهم می کند یک ابزار جدید برای انجام این کار-- "برای باز کردن گره باز کردن پلیمرها که قبل از غیر قابل دسترس" می گویند UVM مونا Sharafi. "ما باز چیزی بزرگ است."

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.