Capcanarea compușilor toxici cu „coșuri moleculare” Noi cercetări arată promițătoare cu agenți nervoși simulați

Cercetătorii au dezvoltat molecule de designer care ar putea într-o zi să caute și să prindă agenți nervoși mortali și alți compuși toxici în mediu - și posibil la oameni.. Oamenii de stiinta, condus de chimiști organici de la Universitatea de Stat din Ohio, numiți aceste noi particule „coșuri moleculare”. După cum sugerează și numele, aceste molecule au forma unor coșuri, iar cercetările în laborator au arătat că pot găsi agenți nervoși simulați, înghiți-le în cavitățile lor și prinde-le în capcană pentru îndepărtarea în siguranță.

Într-un nou studiu publicat în Chimie – Un Jurnal European, cercetătorii au făcut primul pas în crearea unor versiuni care ar putea avea potențial de utilizare în medicină.

„Scopul nostru este să dezvoltăm nanoparticule care pot prinde compuși toxici nu numai în mediu, dar şi din corpul uman,provine din cuvântul spaniol și portughez pentru fulger Jovica Badjić, conducător al proiectului și profesor de chimie și biochimie la Ohio State.

Cercetarea se concentrează pe agenți nervoși, numit uneori gaz nervos, care sunt otrăvuri chimice mortale care au fost folosite în război.

Într-un studiu publicat anul trecut în Jurnalul Societății Americane de Chimie, Badjić și colegii săi au creat coșuri moleculare cu aminoacizi în jurul jantelor. Acești aminoacizi au ajutat la găsirea de agenți nervoși simulați într-un mediu lichid și la direcționarea lor în coș.

Cercetătorii au început apoi o reacție chimică prin strălucirea unei lumini cu o anumită lungime de undă pe coșuri. Lumina a făcut ca aminoacizii să arunce o moleculă de dioxid de carbon, care a prins efectiv agenții nervoși în interiorul coșurilor. Noul complex de molecule, nu mai este solubil în apă, precipită (sau separă) din lichid și devine solid.

„Putem apoi filtra foarte ușor coșurile moleculare care conțin agentul nervos și să rămânem cu apă purificată.,spuse Badjić.

De atunci, cercetătorii au creat o varietate de coșuri moleculare cu diferite forme și dimensiuni, și diferite grupuri de aminoacizi în jurul marginii.

„Ar trebui să fim capabili să dezvoltăm coșuri care vor viza o varietate de toxine diferite," el a spus. „Nu va fi un glonț magic – nu va funcționa cu totul, dar îl putem aplica la diferite ținte.”

În timp ce această cercetare timpurie a arătat promisiunea coșurilor moleculare în mediu, oamenii de știință au vrut să vadă dacă ar putea dezvolta structuri similare care ar putea elimina agenții nervoși sau alte toxine de la oameni..

În acest caz, nu ai vrea ca coșurile cu agenți nervoși să se separe de sânge, spuse Badjić, pentru că nu ar exista o modalitate ușoară de a le îndepărta din corp.

În noua lor lucrare, Badjić și colegii săi au dezvoltat un coș molecular cu un anumit tip de aminoacid - acid glutamic - în jurul marginii sale. Dar aici au experimentat cu ejectarea mai multor molecule de dioxid de carbon atunci când au expus coșurile moleculare la lumină..

În acest caz, au descoperit că coșurile moleculare ar putea prinde agenții nervoși simulați așa cum au făcut-o în cercetările anterioare, dar nu au precipitat din lichid. In schimb, moleculele asamblate în mase.

„Am descoperit că s-au agregat în nanoparticule – sfere minuscule formate dintr-o masă de coșuri cu agenți nervoși prinși în interior.," el a spus.

„Dar au rămas în soluție, ceea ce înseamnă că ar putea fi îndepărtate din corp.”

Desigur, nu poți folosi lumina în interiorul corpului. Badjić a spus că lumina ar putea fi folosită pentru a crea nanoparticule în afara corpului înainte ca acestea să fie introduse în medicamente.

Dar Badjić a remarcat că această cercetare este încă știință de bază realizată într-un laborator și nu este gata pentru utilizare în viața reală.

„Sunt încântat de concept, dar mai este mult de lucru," el a spus.

Sursă: stiri.osu.edu, de Jeff Grabmeier