Smart меняет свойства поверхности
Инженеры Массачусетского технологического института (MIT; Cambridge, MA) и Univ. Калифорния в Санта-Барбаре (UCSB) и Беркли (UCB) разработали "умные" поверхность, которая может обратимо переключатель свойства в ответ на внешний раздражитель. Эта работа открывает путь для систем, которые могут выпустить или поглощать клеток или химических веществ с поверхности по требованию, а "открывает двери для различных приложений, в том числе роман с наркотиками систем доставки и умные шаблоны для bioseparation одной молекулы от другого", замечания Роберт Лангер, профессор химической инженерии в Массачусетском технологическом институте и ведущий исследователь проекта.
Команда разработала самоорганизующихся монослоя (SAM), состоящий из молекул alkanethiol, нанесенные на золотые пластины, стоящая вертикально и в точном расстоянии друг от друга. Вершинах молекулы заряжены отрицательно, гидрофильные карбоксильные группы, а также стволы гидрофобные цепи из нескольких атомов углерода (средний показатель). Когда положительный электрический потенциал прикладывается к поверхности золота, отрицательно заряженные карбоксильные группы притягиваются к положительно заряженной поверхности, что приводит к цепи наклониться в сторону базы золота, тем самым подвергая гидрофобные части сети (справа). Когда электрический потенциал отменил, молекулы выпрямить во весь рост и гидрофильные вершины еще раз привлечь воды (в центре).
Ключ к поверхности дизайн "является организация молекул в нужное расстояние друг от друга, так что у них есть места наклониться вперед, но не так далеко друг от друга, что цепи имеют слишком большую гибкость для управления", отмечает Самир Mitragotri, профессор химического машиностроения в UCSB (ранее MIT). Моделирование молекулярной динамики, показали, что оптимальная площадь на молекулы 0,65 нм ^ SUP 2 ^. После надлежащего расстояние было определено, исследователи синтезировали различные промежуточные молекулы с временной сверху цепь, которая помешала alkanethiol молекул из напыляемого слишком близко друг к другу (слева). "Это как если бы alkanethiol молекул проведения открытых зонтики и может получить только как можно ближе друг к другу как пространство позволяет открытыми зонтиками", объясняет он. После того как молекулы были прикреплены к подложке, руководитель временной группы был удален с помощью гидролиза, в результате чего гидрофильных карбоксильной группы в верхней части каждой цепи (в центре).
Будущая работа будет включать разработку поверхностей, которые имеют различные свойства переключаемых и пошив подтверждающего - концепция системы для различных приложений.
Лангер и Mitragotri, наряду с Йорг Lahann, Хавин в области химической инженерии в Массачусетском технологическом институте, Габор Samorjei, профессор химии в UCB и ряд других сотрудников, опишите исследований более подробно описаны в науке, 299, с. 371-374 ( 17 января 2003).
