Учёные из Университета Манчестера разработали первую в своём роде молекулярную систему, которая контролирует высвобождение нескольких небольших молекул с помощью силы. Это открытие может значительно продвинуть медицинское лечение и создание "умных" самовосстанавливающихся материалов.
Исследователи использовали новую методику с применением сцепленных молекул, известных как ротаксаны. Под действием механической силы, например, в месте повреждения или травмы, этот компонент запускает высвобождение функциональных молекул, таких как лекарства или агенты для заживления, точечно воздействуя на нуждающуюся область. Например, в месте опухоли.
Это открытие также перспективно для самовосстанавливающихся материалов, которые могут самостоятельно ремонтироваться при повреждении, продлевая срок их службы. Скажем, царапина на экране телефона.
Традиционно контролируемое силой высвобождение молекул сталкивалось с проблемами одновременного выпуска более одной молекулы. Новый подход включает две полимерные цепи, прикреплённые к центральной кольцевой структуре, которые скользят вдоль оси, поддерживающей груз, эффективно высвобождая несколько грузовых молекул в ответ на приложение силы. Учёные продемонстрировали одновременное высвобождение до пяти молекул с возможностью выпуска большего количества, преодолев предыдущие ограничения.
Исследователи также показали универсальность модели, используя различные типы молекул, включая лекарственные соединения, флуоресцентные маркеры, катализаторы и мономеры, раскрыв потенциал для множества будущих применений.
Этот прорыв знаменует первый случай, когда учёным удалось продемонстрировать способность высвобождать более одного компонента, что делает систему одной из самых эффективных на сегодняшний день. В будущем исследователи планируют углубиться в применение для самовосстановления и расширить спектр молекул, которые можно высвобождать.
Источник:
DOI: 10.1038/s41586-024-07154-0
-------------------------------------
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте лайк или напишите комментарий, а также подписывайтесь на наши страницы на других площадках, в том числе на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!
