Piégeant des composés toxiques avec de nouveaux spectacles de recherche «paniers moléculaires de promesse d'agents neurotoxiques simulés

Les chercheurs ont développé des molécules de concepteur qui pourrait un jour être en mesure de rechercher et d'agents neurotoxiques mortels pièges et autres composés toxiques dans l'environnement - et peut-être chez l'homme. Les scientifiques, dirigé par les chimistes organiques de l'Ohio State University, appeler ces nouvelles particules « paniers moléculaires. » Comme son nom l'indique, ces molécules sont en forme de paniers et de recherche dans le laboratoire ont montré qu'ils peuvent trouver des agents neurotoxiques simulés, les avaler dans leurs cavités et les piéger pour l'élimination en toute sécurité.

Dans une nouvelle étude publiée dans Chimie - A European Journal, les chercheurs ont la première étape dans la création de versions qui pourraient avoir un potentiel pour une utilisation en médecine.

« Notre objectif est de développer des nanoparticules qui peuvent piéger les composés toxiques non seulement dans l'environnement, mais aussi du corps humain," m'a dit Jovica Bađić, chef du projet et professeur de chimie et biochimie à l'Ohio State.

La recherche se concentre sur agents neurotoxiques, parfois appelé gaz neurotoxique, qui sont des poisons chimiques mortels qui ont été utilisés dans la guerre.

Dans une étude publiée l'an dernier dans le Journal de l'American Chemical Society, Badjić et ses collègues ont créé des paniers moléculaires avec des acides aminés autour des jantes. Ces acides aminés ont aidé à trouver des agents neurotoxiques simulés dans un environnement liquide et à les diriger dans le panier.

Les chercheurs ont ensuite déclenché une réaction chimique en faisant briller une lumière avec une longueur d'onde particulière sur les paniers. La lumière a provoqué la libération d'une molécule de dioxyde de carbone par les acides aminés, qui emprisonnait efficacement les agents neurotoxiques à l'intérieur des paniers. Le nouveau complexe de molécules, n'est plus soluble dans l'eau, précipite (ou sépare) du liquide et devient un solide.

« Nous pouvons très facilement filtrer les paniers moléculaires contenant l'agent neurotoxique et à gauche avec l'eau purifiée,» A déclaré Badjić.

Les chercheurs ont depuis créé une variété de paniers moléculaires avec différentes formes et tailles, et les différents groupes d'acides aminés autour de la jante.

« Nous devrions être en mesure de développer des paniers qui cibleront une variété de différentes toxines," il a dit. « Il ne va pas être une balle magique - il ne fonctionne pas avec tout, mais nous pouvons l'appliquer à différentes cibles « .

Bien que ces premières recherches aient montré la promesse de paniers moléculaires dans l'environnement, les scientifiques voulaient voir s'ils pouvaient développer des structures similaires qui pourraient éliminer les agents neurotoxiques ou d'autres toxines des humains.

Dans ce cas, vous ne voudriez pas que les paniers contenant les agents neurotoxiques se séparent du sang, Badjić a dit, car il n'y aurait pas de moyen facile de les retirer du corps.

Dans leur nouveau journal, Badjić et ses collègues ont développé un panier moléculaire avec un type particulier d'acide aminé - l'acide glutamique - autour de son bord. Mais ici, ils ont expérimenté l'éjection de plusieurs molécules de dioxyde de carbone lorsqu'ils ont exposé les paniers moléculaires à la lumière..

Dans ce cas, ils ont découvert que les paniers moléculaires pouvaient piéger les agents neurotoxiques simulés comme ils l'ont fait dans les recherches précédentes, mais ils n'ont pas précipité du liquide. Au lieu, les molécules assemblées en masses.

"Nous avons découvert qu'ils s'agrégeaient en nanoparticules - de minuscules sphères constituées d'une masse de paniers avec des agents neurotoxiques piégés à l'intérieur," il a dit.

"Mais ils sont restés en solution, ce qui signifie qu'ils pourraient être éliminés du corps.

Bien sûr, vous ne pouvez pas utiliser la lumière à l'intérieur du corps. Badjić a déclaré que la lumière pourrait être utilisée pour créer des nanoparticules à l'extérieur du corps avant qu'elles ne soient mises dans des médicaments.

Mais Badjić a noté que cette recherche est toujours une science fondamentale effectuée dans un laboratoire et n'est pas prête à être utilisée dans la vie réelle..

"Je suis enthousiasmé par le concept, mais il reste encore beaucoup de travail," il a dit.

La source: news.osu.edu, par Jeff Grabmeier