Nanocatalysts dat afstand chemiese reaksies binne lewende selle te beheer

Die ensieme wat verantwoordelik is vir katalitiese reaksies in biologiese reaksies ons liggaam se is moeilik om te gebruik vir diagnose of behandeling as hulle net reageer op sekere molekules of het 'n lae stabiliteit. Baie navorsers verwag dat indien hierdie kwessies versag of kunsmatige katalisators ontwikkel om 'n sinergistiese effek te skep deur die vergadering van die ensieme in die liggaam, sal daar nuwe maniere om te diagnoseer en te behandel siektes. In die besonder, as kunsmatige katalisators wat reageer op eksterne stimuli soos magnetiese velde ontwikkel, nuwe behandeling metodes wat afstand bioreactions van buite die liggaam te beheer kan 'n werklikheid geword.

Die navorsingspan onder leiding van professor in die US Lee van die Departement Chemie aan POSTECH het 'n afgeleë magnetiese-sensitiewe kunsmatige katalisator genoem MAG-NER, ontwikkel wat toon 'n hoë katalitiese doeltreffendheid binne lewende selle. Die studie is gepubliseer as die aanvullende dekking papier vir Nano Letters, 'n internasionale joernaal op nanotegnologie.

Die navorsingspan nageboots die struktuur van vesikels, 'n organel binne 'n sel, en gesintetiseer n magnetiese-katalisator-gekombineer nanoreactor met 'n yster-oksied nanoparticles en palladium katalisators in 'n hol silika nanoshell.

Wanneer MAG-NER ontmoetings 'n wisselende magnetiese veld, yster-oksied nanoparticles binne oorsaak magnetiese veld veroorsaak hitte en aktiveer net die palladium katalisator sonder om die buitekant temperatuur. Die navorsingspan het daarin geslaag om in die uitvoering van die katalitiese reaksie met 'n hoë doeltreffendheid, wat nie-fluorescent reaktante in fluorescent produkte verander deur die inplanting MAG-NER in lewende selle dan die toepassing van wisselende magnetiese velde. Die navorsingspan het ook bevestig dat die katalisator van MAG-NER aktiewe vir lang tydperke kan bly sonder om besmet deur biomolekules in selle en het geen invloed op oorlewing die selle.

Die gebruik van MAG-NER, word daar verwag dat die diagnose en behandeling metodes, wat kunsmatig afgeleë funksies die sel se beheer, ontwikkel kan word as kunsmatige molekules kan gesintetiseer word of chemiese reaksies kan veroorsaak binne selle met behulp van magnetiese velde wat skadeloos vir die liggaam is.

Professor In Su Lee wat die navorsing gelei het verduidelik, "Hierdie navorsing is 'n gevolg van die gebruik van die heilig nanoreactor materiaal wat ons laboratorium is die ontwikkeling oor die jare en is gewaardeer as 'n innoverende chemiese hulpmiddel wat biomediese en biologiese navorsing sal bevorder."

Hierdie navorsing is gedoen met die steun van die Nasionale Navorsingstigting Navorsingstigting Leier Program (Creative Navorsing).

bron: Pohang University of Science & Technology (POSTECH). "Nanocatalysts that remotely control chemical reactions inside living cells." ScienceDaily. ScienceDaily, 10 August 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/08/200810103308.htm>.