Un equipo de científicos de la Universidad de Vermont ha inventado una nueva herramienta, la llaman "nanojaula", que puede atrapar y enderezar marañas de polímeros del tamaño de una molécula.
Una vez que se abre una cadena de polímero nudosa, ya sea hecha de proteína o plástico, "entonces podemos activar solo los polímeros que queramos, dejando el resto solo", dice el químico de UVM Severin Schneebeli, quien dirigió la nueva investigación.La herramienta, que funciona un poco como pasar un fajo de hilo a través del orificio de una aguja, "abre una nueva forma de crear materiales personalizados que nunca antes se habían hecho", dice. Estos podrían incluir recubrimientos de pastillas a nanoescala que envuelven moléculas individualesde medicina o nuevos productos industriales ensamblados a partir de hebras de plástico dispuestas con precisión a escala atómica.
La herramienta, compuesta de bordes moleculares con enlaces de hidrógeno especiales que "dirigen la forma", y miles de veces más pequeños que una cabeza de alfiler, puede seleccionar hebras más cortas de un polímero, dejando atrás las más largas, lo que demuestra que la nanojaula puede serse utiliza para encontrar selectivamente tamaños particulares de moléculas en una sopa de material. "Es selectivo y nunca se había hecho antes", dice Schneebeli. Esta investigación es la primera vez que la ciencia ha podido distinguir y activar cadenas de polímeros de diferentes tamaños en un laboratorio.- abriendo la puerta a nuevas posibilidades para la química de precisión.
La nueva investigación fue publicada en la edición de junio de la revista Chem .
LA NATURALEZA SABE
Las habilidades de la nanojaula son nuevas para la ciencia, pero no para la naturaleza. Durante miles de millones de años, la vida ha desarrollado formas de seleccionar solo la parte de una proteína u otro nudo biológico que quiere desatar y activar: quélos científicos llaman "funcionalizar". Pero a las personas les ha costado mucho hacer lo mismo ". A pesar de muchos ejemplos en biología", escriben los científicos de UVM, "la modificación eficiente y selectiva de los polímeros artificiales sigue siendo difícil".
Ya sea que alteren hebras biológicas, como el ADN, o materiales industriales, como los plásticos, la nueva herramienta en forma de tetraedro promete permitir a los científicos hacer lo que la naturaleza ya hace bien ". Nos llevó años de duro trabajo en el laboratorio ensamblar este tetraedro antes de que nosotrospodría probarlo ", dice Mona Sharafi, autora principal del nuevo estudio, e investigadora postdoctoral en la Universidad de Vermont que llegó a Estados Unidos desde Irán." Está completamente hecha por el hombre ", dice ella", pero inspirada pornaturaleza."
POLÍMEROS POTENTES
La palabra polímero proviene de un par de palabras griegas que significan "muchas partes". Y los polímeros son solo eso: materiales hechos de enormes moléculas compuestas de muchas partes repetidas. Se encuentran en muchos productos cotidianos. Algunos son naturales, comogoma y goma laca. Muchos son sintéticos y se utilizan para producir gran parte del material en la vida cotidiana, desde bolsas de compras hasta pañales, ropa y pipas de agua. Los polímeros se pueden encontrar en cadenas largas y ordenadas a nivel molecular, o puedenestar atado en nudos godawful como mil millones de hebras de microespaguetis
La naturaleza ha tenido eones para descubrir cómo sintetizar estas enormes moléculas, biopolímeros, como el ADN, y cómo editar y activar porciones seleccionadas. La gente se ha vuelto bastante buena en la fabricación de nuevos polímeros sintéticos, pero no tan buena enselección y edición Muchos científicos e ingenieros, trabajando en nuevas aplicaciones para la energía renovable por ejemplo, células solares de próxima generación, medicina de precisión como el suministro de medicamentos contra el cáncer a partes específicas del cuerpo y electrónica avanzada incluidos dispositivos flexibles - quisiera tener un mayor control y eficiencia trabajando con lo que el equipo de UVM llama "polímeros funcionales con topologías complejas". Con el apoyo de la National Science Foundation y los Institutos Nacionales de Salud que respaldaron los estudios computacionales, dirigidos por el químico UVMJianing Li, la investigación sobre la nanojaula proporciona una nueva herramienta para hacerlo: "para desatar el nudo, abriendo polímeros que antes habrían sido inaccesibles", dice Mona Sharafi de UVM.abrió algo grande "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Vermont . Original escrito por Joshua E. Brown. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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