Контроль над синтезом полимеров при помощи электростатических зарядов
03.11.2017
Исследователи из Университета штата Иллинойс и Массачусетского университета Амхерст сделали первые шаги по получению контроля над синтезом искусственных материалов таким же образом, как в реальных условиях образуются природные полимеры. Это открытие может оказаться полезным для разработки новых искусственных материалов для примерения в сложных устройствах, начиная от контейнеров для доставки лекарств и зондирования до устранения загрязнений окружающей среды.
Команда исследователей. Фото: L. Brian Stauffer
Белки, которые являются природными полимерами, используют аминокислотные строительные блоки для связывания длинных молекулярных цепей. Расположение этих строительных блоков, называемых мономерами, внутри этих цепей создает последовательности, которые диктуют структуру и функцию полимера. В журнале Nature Communications исследователи описывают, как использовать концепцию мономерного секвенирования для контроля над создаваемой структурой и функциями полимера, используя преимущества, присущие как природным, так и синтетическим полимерам при помощи электростатического заряда.
«Белки кодируют информацию через точную последовательность мономеров. Однако этот точный контроль над последовательностью намного сложнее контролировать в синтетических полимерах, поэтому существует ограничение на качество и объём информации, которая может быть сохранена», – сказал Чарльз Синг, профессор химической и биомолекулярной инженерии в Иллинойсе и соавтор исследования. «Вместо этого мы можем контролировать размещение заряда вдоль синтетических полимерных цепей для управления процессами синтеза».
«В нашем исследовании основное внимание уделяется классу полимеров, называемых коацерватами, которые выделяются подобно маслам и воде и образуют гелеобразное вещество», – сказала Сара Перри, соавтор исследования и профессор Массачусетского университета, профессор химии Амхерст. Посредством серии экспериментов и компьютерного моделирования исследователи обнаружили, что свойства полученных заряженных гелей могут быть настроены путем изменения последовательности зарядов вдоль полимерной цепи.
