Ловушки токсичных соединений с Новым исследованием показывает, «молекулярные корзины» обещают с имитацией нервных агентов

Исследователи разработали дизайнерские молекулы, которые могут один день быть в состоянии искать и ловушку смертельно нервно-паралитические и другие токсичные соединения в окружающей среде - и, возможно, в организме человека. Ученые, во главе с органическими химиками из Университета штата Огайо, называть эти новые частицы «молекулярные корзины». Как следует из названия, эти молекулы имеют форму корзинки и исследование в лаборатории показали, что они могут найти имитацию нервных агентов, проглотить их в полостях и заманивают их для безопасного удаления.

В новом исследовании, опубликованном в Химия - Европейский журнал, исследователи сделали первый шаг в создании версии, которые могут иметь потенциал для использования в медицине.

«Наша цель состоит в том, чтобы разработать наночастицы, которые могут подстерегать токсичные соединения не только в среде, но и от человеческого тела," сказал Jovica Bađić, руководитель проекта и профессор химия и биохимия в штате Огайо.

Исследование фокусируется на нервные агенты, иногда называют нервно-паралитического газа, которые представляют собой смертельные химические яды, которые использовались в войне.

В исследовании, опубликованном в прошлом году в Журнал Американского химического общества, Баджич и его коллеги создали молекулярные корзины с аминокислотами по краям.. Эти аминокислоты помогли найти имитированные нервно-паралитические агенты в жидкой среде и направить их в корзину..

Затем исследователи начали химическую реакцию, освещая корзины светом с определенной длиной волны.. Свет заставил аминокислоты избавиться от молекулы углекислого газа., которые эффективно улавливали нервно-паралитические вещества внутри корзин. Новый молекулярный комплекс, больше не растворяется в воде, выпадает в осадок (или разделяет) из жидкости и становится твердым.

«Тогда мы можем очень легко отфильтровать молекулярные корзины, содержащие нервно-паралитический агент, и остаться с очищенной водой.,Баджич сказал.

С тех пор исследователи создали множество молекулярных корзин разной формы и размера., и разные аминокислотные группы по краю.

«Мы должны быть в состоянии разработать корзины, которые будут нацелены на различные токсины," он сказал. «Это не будет волшебной пулей - это не будет работать со всем, но мы можем применить его к различным целям «.

Хотя это ранние исследования показали перспективность молекулярных корзин в окружающей среде, ученые хотели увидеть, если они могли бы разработать аналогичные структуры, которые могли бы очистить нервные агенты или другие токсины от людей.

В этом случае, Вы не хотели бы, корзины с нервно-паралитических веществ отделяться от крови, Badjić сказал, потому что не было бы простого способа удалить их из тела.

В своей новой газете, Баджич и его коллеги разработали молекулярную корзину с особым типом аминокислот — глутаминовой кислотой — по краю.. Но здесь они экспериментировали с выбросом нескольких молекул углекислого газа, когда подвергали молекулярные корзины воздействию света..

В этом случае, они обнаружили, что молекулярные корзины могут улавливать смоделированные нервно-паралитические агенты, как это было в предыдущем исследовании., но они не осаждаются из жидкости. Вместо, молекулы собираются в массы.

«Мы обнаружили, что они агрегируются в наночастицы — крошечные сферы, состоящие из массы корзин с нервно-паралитическими веществами, захваченными внутри.," он сказал.

«Но они остались в растворе, что означает, что они могут быть очищены от тела».

Конечно, нельзя использовать свет внутри тела. Badjić сказал свет может быть использован для создания наночастиц вне тела, прежде чем они будут введены в лекарственные средства.

Но Badjić отметил, что это исследование еще фундаментальная наука делается в лаборатории и не готов к использованию в реальной жизни.

«Я в восторге от концепции, но есть еще много работы, чтобы сделать," он сказал.

Источник: news.osu.edu, Джефф Grabmeier