物理科技生物学-PHYICA

装有光开关的纳米集装箱在受到辐射志津花时会释放货物

纳米技术 2021-11-29 23:58:08

东京理工大学 通过研磨吸收客体和在水中辐射释放客体的示意图

容器可以通过光照射或加热再生

信用:东京理工大学 东京理工大学的研究人员开发了一种装有光开关的纳米容器,它可以吸收水中各种大小和形状的疏水化合物,然后通过非侵入性光刺激定量释放它们

安装的开关允许在成功释放货物后重新使用集装箱

新系统为材料化学和生物医学等领域的未来发展提供了一个通用平台

东京理工大学化学和生命科学实验室的研究人员开发了一种胶束型纳米容器,可以通过简单的光照射在组装和拆卸状态之间切换

光刺激诱导两亲性亚单位的结构改变,这关闭了它们整合的结合口袋,同时导致分解(见图2)

在《自然通讯》最近的一篇文章中,洛伦佐·凯蒂(JSPS/洪堡博士后研究员)、岸田文介、美智子和同事们成功地展示了如何在一个环境友好的传输系统中将水和光这两种生命的基本要素结合起来

“水和光是地球上丰富而清洁的资源,”博士说

吉泽说

“到目前为止,在合成化学和材料化学中积极使用这两种材料还很少,但这是发展可持续的现代技术的迫切需要

" 这一成就是基于纳米容器的子单元的一个小的设计变化

通过将先前两亲化合物上的两个多芳香嵌段(图2,左)移动一个碳原子,作者使嵌段之间发生光化学反应,导致结合囊定量闭合(图2,右)

此外,该小组能够证明该反应分别通过光照射和加热是部分和完全可逆的

前两亲物(左)和新两亲物(右)的化学结构

光照射诱导两亲物从开放形式到封闭形式的结构变化

信用:东京理工大学 该研究是该集团正在进行的开发工作的一部分,旨在开发具有可控功能的环境友好型纳米激光系统

新系统可以被认为是一个“芳香胶束”,这个概念是由该小组在2013年提出的

不溶于水的客体分子在容器中的吸收通过简单的研磨方案很容易实现

向所得固体中加入水,得到特征性的有色溶液,该溶液显示出可归因于结合的客体分子的紫外-可见吸收带

纳米容器的柔性特征允许在水中吸收多种化合物,例如棒状和平面染料以及球形富勒烯

客体化合物的定量释放可以通过在室温下照射水溶液10分钟来实现

释放的水不溶性客体还可以通过简单的过滤成功回收,得到仅含有封闭两亲物的透明无色溶液

“在生物医学背景下,开发的系统为生物分子和合成药物的非侵入性递送的未来进展带来了巨大的希望,”Dr

吉泽总结道

该系统的未来改进旨在允许较弱的光源用于照射,这将使该系统更接近预期的体内递送应用

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