Tænd og sluk for polymeriseringsprocessen ved hjælp af en omskiftelig skabelon

Regulering af polymerisationsprocessen er af stor interesse for både industrielle og medicinske anvendelser. I en artikel publiceret i Angewandte Chemie TU/e-forskere viser, at de ikke kun kan styre processen og være i stand til at tænde og slukke for den, men de kan også kontrollere egenskaberne af de resulterende polymermaterialer.

Fremstilling af polymerer (lange molekylære strenge) ved hjælp af en skabelon har allerede været muligt i temmelig lang tid. I forskergruppen Self-Organizing Soft Matter på Institut for Kemiteknik og Kemi på TU/e ​​har forskning ledet af professor Ilja Voets og Dr. Bas van Ravensteijn nu vist, at de også kan tænde og slukke for polymerisationsprocessen ved at bruge en omskiftelig skabelon.

Hermed kan de regulere dannelsen af ​​polymererne og også påvirke de fysiske egenskaber af de endelige skabelon-polymer strukturer. På sigt giver det medicinalindustrien mulighed for at pakke følsomt genetisk materiale (DNA, RNA, mRNA) eller proteiner på en mere kontrolleret måde, hvilket gør dem velegnede til genterapi og andre medicinske formål. En artikel om opfindelsen af ​​dette fænomen blev offentliggjort i tidsskriftet Angewandte Chemie International Edition .

Dette arbejde så på fremstilling af polymerer bestående af en del uden ladning og en del med negativ ladning i nærværelse af en positivt ladet molekylær skabelon. Under polymerisation tilsættes negativt ladede monomerer trinvist til delen uden ladning.

Interaktionerne mellem de dannende polymerer og skabelonerne resulterer i polymerstrukturer, der er flere titusinder af nanometer i størrelse. I disse strukturer er de ladede stykker placeret i kernen, som er afskærmet fra miljøet af de ladningsneutrale polymersegmenter. Polymerisationshastigheden og dermed detaljerne i disse strukturer afhænger af, hvilken vej du vælger:hvor ofte du f.eks. slår skabelonen til eller fra.

Dette arbejde forventes at påvirke vigtige anvendelsesområder for disse typer af polymerstrukturer, for eksempel til kontrolleret indkapsling af følsomme terapeutiske materialer såsom DNA, (m)RNA og proteiner.

"Switchable Electrostatically Templated Polymerization" blev først udgivet i Angewandte Chemie International Edition den 29. juni 2022. + Udforsk yderligere

Udvikling af en ny slutfunktionaliseringsteknik i polymersyntese