Разумные материалы: поиски и ответы


Ученые теперь могут создавать разумные материалы из белков для использования в области медицины. Фото: Диана Бенедетти/Великая Эпоха (The Epoch Times) Нажмите на фото, что бы открыть галерею!

Можем ли мы создавать разумные материалы? Это один из главных вопросов, на которые наша лаборатория пыталась найти ответ.

Вы могли бы задаться вопросом, на что будет похож разумный материал и какие задачи он мог бы решать И пока вы читаете статью на экране компьютера, смартфона или планшета, вы можете подумать о материалах и технологиях, которые вы используете в данный момент. Действительно, компьютер, смартфон или планшет, используемые вами, в определенной степени «разумны».

Таким образом, способность откликаться и реагировать на воздействие была заложена в основе создания разумного материала.

Используя в качестве цели наше определение, мы воссоздали в лабораторных условиях из белков программируемые материалы, имеющие сложную структуру сплетений! Таким образом, вместо сложных электрических цепей, транзисторов, гаек и болтов, о которых Вы знаете как о материалах, я говорю о материалах биологического происхождения.

Мы создали белковую структуру, состоящую из двух частей — части, имеющей форму цилиндра, способную перемещать небольшие молекулы лекарственного препарата, полученные из «COMP»-спиралевидной связки, и части, взятой из эластичного фибриллярного белка (эластин), который при повышении температуры может группироваться в кластеры-скопления. Белки, имеющие в своём составе «COMP»-спиралевидную связку, получают из хрящей, эластин - белок, содержащийся в тканях и органах человеческого тела. Эти две части соединялись таким образом, чтобы набор спиральных волокон был впереди или сзади от эластина и получался гибридный разумный материал.

Как было описано недавно в нашей статье «Biomacromolecules paper», мы создали группу гибридных белков, в которых чувствительная к температуре часть систематически сокращалась в размере так, чтобы мы могли настроить их тепловую реакцию по принципу термостата. Поскольку в них содержалось небольшое количество эластина в результате сращения, они могли реагировать даже при довольно большой температуре.

Реагируя на повышение температуры, материалы группировались между собой в крошечные наночастицы. И что еще более важно, они все были в состоянии собирать в одном месте препарат куркумин, который, как известно, используется как средство от рака, сердечных приступов и Болезни Альцгеймера.

Таким образом, мы создали наноматериал, который не только мог переносить лекарственные препараты, но и объединяться кластеры-скопления при определённых температурах. Это означает, что мы можем использовать температуру в качестве эффективного средства локализации и транспортировки лекарственных веществ непосредственно к очагу болезни. И поскольку все препараты созданы из органических соединений, они не могут повредить организму человека, поскольку они растворяются в организме.

Как вы наверняка знаете, белки являются составной частью человеческого организма. Это тот материал, из которого вы созданы. Ваша кожа, внутренние органы и ткани созданы из самых совершенных материалов, которые когда-либо существовали. Так почему бы не попытаться использовать те же составляющие для создания материалов будущего? Есть очень большой потенциал для использования этих открытий в будущем.

*****

Чжин МОНТКЛЭЙР — ученый из Нью-Йорка, который проводит исследования в области протеиновой инженерии и молекулярного дизайна в политехническом институте университета Нью Йорка. Вы можете связаться с ним: [email protected]

Версия на английском


Если Вам понравилась статья, не забудьте поделиться в соцсетях

Вас также может заинтересовать:

  • К выпуску гибких дисплеев на электронной бумаге приступила LG
  • Российская интернет-аудитория в регионах увеличилась на 20% за год
  • Apple вернёт деньги покупателям iPad в Австралии, обманутым рекламой
  • Дети мигрантов. Нам жить вместе
  • Приложение для выражения антипатии появилось в Facebook

  • Выбор редактора »

  • История коммунизма

  • Top