 |
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Молекулярные машины-мускулы становятся больше и сильнее
Архивы новостей:
2008 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2025 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2026 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
Молекулярные машины-мускулы становятся больше и сильнее
Исследователи из Франции получили самые длинные на настоящее время молекулярные машины, способные к единовременному контролируемому сокращению, которое эмулирует работу мускульной системы человека [1].
Николя Джиззепон (Nicolas Giuseppone) из Университета Страсбурга получил новые искусственные мускулы, создав полимерные цепочки из нескольких тысяч звеньев мономеров – ротаксановых гирлянд (daisy-chain rotaxane). Такие мономеры сокращаются в основной среде. Длина получившихся полимерных нитей может изменяться от 15.8 до 9.4 мкм, такая примерно степень сокращения характерна для белков – саркомеров, основных строительных блоков мышечной ткани.
Джиззепон отмечает, что созданные в его группе системы увеличивают способность ротаксановых систем к сокращению в четыре раза в сравнении с мономерным ротаксаном-гирляндой. Таких результатов ученые и специалисты по нанотехнологиям ожидали давно, и поэтому следует ожидать применения новой системы в различных областях практики – создание искусственных мышц, микророботов, а также разработка новых материалов, представляющих наномашины с новыми, перспективными механическими свойствами.
Ротаксаны-гирлянды представляют собой систему из двух краун-эфиров, с каждым из которых связана линейная цепь, продетая через полость в цикле другого краун-эфира. В кислой среде циклы сближаются с протонированной аминогруппой на цепи за счет межмолекулярных взаимодействий, в основных условиях – при депротонировании аминогруппы кольцо перемещается вдоль по цепи, приближаясь к ее окончанию. Ранее исследователи получали полимеры, способные суммировать это движение за счет связывания ротаксановых мономеров посредством «клик-химии» – реакций циклоприсоединений азид-алкин. Однако такие цепи, содержащие по 22 элементарных звена, отличались плохой растворимостью.
Исследователи из Страсбурга решили использовать другой подход и заменили ковалентные связи, образующиеся в результате циклоприсоединения на донорно-акцепторный тип ковалентного связывания с переходным металлом. Исследователи связали с концом каждой из цепочек по три пиридиновых цикла, таким образом, что терминирующие цепь фрагменты с донорными атомами азота связывались с введенными в систему ионами Fe2+, образуя координационный полимер. По словам исследователей, получение таких роткасановых полимеров было непростой задачей и испытанием возможностей – только синтез мономеров проходил в 13 стадий. Образующиеся полимеры при этом отличаются примерно такой же растворимостью, как и мономеры.
Фрейзер Штоддарт (Fraser Stoddart) из Северо-западного Университета США отмечает, что работа исследователей из Страсбурга – новый шаг, преодолевающий барьеры на пути к созданию к новому поколению искусственных молекулярных машин, информацию о которых он обобщал в начале этого года [2]. Он добавляет, что новая система приближает реализацию мечты о переходе систем из молекулярных машин на макроскопический уровень, на котором трудится мускульная ткань нашего тела.
Источники: [1] Angew Chem Int Ed, 2012, DOI: 10.1002/anie.201206571; [2] Chem Soc Rev, 2012, DOI: 10.1039/C1CS15262A
Источник: http://www.chemport.ru
01.11.2012 13:34 | |
|
