Металлоорганические структуры обладают огромным потенциалом — их можно «научить» адресной доставке лекарств в нужное время. Это возможно за счет кодирования информации по образу последовательности ДНК.
Техника создания искусственных материалов может достичь совершенно нового уровня точности и сложности — такого, который присутствует в живых организмах.
Искусственные молекулы могут однажды сформировать информационную единицу компьютера нового типа или стать основой для программируемых частиц. Информация будет закодирована в пространственном расположении отдельных атомов – подобно тому, как последовательность пар оснований определяет информационное содержание ДНК, или последовательности нулей и единиц формируют память компьютеров. Исследователи давно хотят перенести эти принципы в мир синтетических материалов и создать вещества, способные хранить информацию в своей химической структуре.
Металлоорганические каркасные структуры представляют собой кристаллические пористые сети из атомов различных металлов, связанных органическими «мостиками». За счет помещения в узлы атомов различных металлов можно кодировать любую информацию. Но мало закодировать информацию с использованием последовательности металлов, нужно уметь ее прочитать.
По сути, ранее не существовало метода чтения последовательности металлов в металлоорганических каркасных структурах. Недавно исследователи показали, что атомно-зондовая томография (АЗТ) может успешно использоваться для считывания сложного пространственного расположения ионов металлов в многомерных металлоорганических комплексах. Ученые разработали многомерную композицию на основе комбинации кобальта, кадмия, свинца и марганца, а затем считали ее пространственную структуру с помощью АЗТ.
Огромный потенциал видится в использовании металлоорганических каркасных структур в медицине, ведь частицы можно «научить» проводить управляемые химические реакции или высвобождать из пор помещенные туда вещества. В будущем металлоорганические частицы могли бы стать основой программируемых химических молекул: например, их можно запрограммировать для адресной доставки лекарств в инфицированные клетки, с последующим расщеплением излишков активного ингредиента на безвредные вещества. Или же эти частицы могут быть запрограммированы на высвобождение разных лекарств в разное время.
