Молекулярные машины-мускулы становятся больше и сильнее: Новости химии @ChemPort.Ru
новости науки
новости бизнеса
работа для химиков
химические выставки
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
о нас
контакты

Энциклопедия автохимии


поиск

Новости химической науки > Молекулярные машины-мускулы становятся больше и сильнее


30.10.2012
средняя оценка статьи - 5 (2 оценок) Подписаться на RSS

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.



Сокращаемые ротаксаны-гирлянды могут быть связаны друг с другом для увеличения амлитуды движения и создания искусственных мышц. (Рисунок из Chem Soc Rev, 2012, DOI: 10.1039/C1CS15262A)

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.



Ротаксан-гирлянда

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

метки статьи: #биохимия, #молекулярные устройства, #нанотехнологии, #органическая химия, #химия полимеров

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Молекулярные машины-мускулы становятся больше и сильнее"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

01.10.26 | Химический портал
Полиамиды в свободном падении: почему инженерные пластики выпадают из общего роста химпрома 30.09.26 | Обзоры химических рынков
Сера уходит под землю: как Россия из экспортёра стала импортёром 29.09.26 | Химический портал
Больше чем полимеры: как «Уралхимпласт» закрывает нишу литейной химии 28.09.26 | Химический портал
Хрупкий гигант: почему остановка ЗапСибНефтехима — это удар по всей экономике 27.09.26 | Химический портал
Дроны над Губахой: почему атаки на «Метафракс» — это удар по всей цепочке ВПК 26.09.26 | Химический портал
Титан-Полимер: как проект за 21 миллиард рублей сдвигается на 2027 год 25.09.26 | Обзоры химических рынков
Бензол, фенол, толуол: почему Россия может запретить экспорт ароматики и что это значит для бензина 24.09.26 | Обзоры химических рынков
Серая зона: почему Россия запретила экспорт серной кислоты и что это значит для удобрений 23.09.26 | Обзоры химических рынков
Рынок этилацетата в России: текущее состояние и перспективы до 2030 года 22.09.26 | Обзоры химических рынков
Прогноз развития рынка аминов в России до 2030 года: ставка на specialty-сегмент
Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXXVI
Контактная информация