Nanokatalysatoren, die remote chemische Reaktionen in lebenden Zellen

Die Enzyme unseres Körpers für katalytische Reaktionen in biologischen Reaktionen verantwortlich steuern, sind schwierig für die Diagnose oder Behandlung zu verwenden, da sie nur auf bestimmte Moleküle reagieren oder geringe Stabilität aufweisen. Viele Forscher gehen davon aus, dass, wenn diese Probleme gelindert oder künstliche Katalysatoren entwickelt werden, indem sie die Enzyme im Körper einen synergetischen Effekt zu erzeugen, wird es neue Möglichkeiten, zu diagnostizieren und zu behandeln Krankheiten. Insbesondere dann, wenn künstliche Katalysatoren dass reagieren auf äußere Reize wie Magnetfelder entwickelt werden, neue Behandlungsmethoden, die remote Bioreaktionen von außerhalb des Körpers steuern kann Realität werden.

Das Forschungsteam von Professor In Su Lee von der Abteilung für Chemie an der POSTECH geführt hat einen entfernten magnetischen empfindlichen künstlichen Katalysator genannt MAG-NER entwickelt, das zeigt eine hohe katalytische Wirksamkeit in lebenden Zellen. Die Studie wurde als Zusatzdeckpapier für Nano Letters, eine internationale Zeitschrift für Nanotechnologie veröffentlicht.

Das Forschungsteam nachgeahmt, die die Struktur von Vesikeln, eine Organelle innerhalb einer Zelle, und synthetisierte, um einen magnetisch-Katalysator-Kombination Nanoreaktor mit Eisen-Oxid-Nanopartikel und Palladium-Katalysatoren in einer hohlen Siliziumdioxid Nanohülle.

Beim MAG-NER Begegnungen ein magnetisches Wechselfeld, Eisen-Oxid-Nanopartikel innerhalb Ursache magnetfeldinduzierte Wärme und aktivieren nur den Palladiumkatalysator, ohne die Außentemperatur erhöht wird. Das Forschungsteam ist es gelungen, die katalytische Reaktion mit einem hohen Effizienz der Umsetzung, die dann Reaktanten in fluoreszierende Produkte durch Implantieren MAG-NER in lebenden Zellen nichtfluoreszierenden transformiert Magnetfelder abwechselnde Anwendung. Das Forscherteam bestätigte auch, dass der Katalysator von MAG-NER können für lange Zeiträume aktiv bleiben, ohne von Biomolekülen in Zellen verunreinigt werden und hat keinen Einfluss auf das Überleben der Zellen.

Verwendung MAG-NER, wird erwartet, dass die Diagnose und Behandlungsmethoden, die künstlich Fern die Funktionen der Zelle steuern können, entwickelt werden können als künstliches Molekül synthetisiert werden kann, oder chemische Reaktionen können innerhalb von Zellen unter Verwendung von Magnetfeld induziert werden, die an den Körper harmlos sind.

Professor In Su Lee, der die Studie leitete, erklärte: „Diese Forschung ist ein Ergebnis der hallow Nanoreaktors Materialien verwendet, dass unser Labor im Laufe der Jahre entwickelt hat und als innovatives chemisches Werkzeug bewertet, die biomedizinischen und biologische Forschung voranbringen wird.“

Diese Forschung wurde mit der Unterstützung von der National Research Foundation Research Leader-Programm (Creative Research) durchgeführt.

Quelle: 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>.