Et enkelt molekyle i sigte:Intelligente molekyler

Intelligens er ikke kun et spørgsmål om mennesker og dyr. Forskere taler også om intelligente molekyler. Sidstnævnte reagerer direkte på ydre stimuli og ændrer reversibelt deres form. NIM-fysikere demonstrerer processen for første gang med et enkelt molekyle.

Intelligente molekyler kan i fremtiden fungere som nanoswitches:stimuli såsom varm-kold, lys-mørke eller ændrede saltkoncentrationer kan skiftes/skiftes frem og tilbage mellem forskellige konformationer og dermed i sig selv fungere som stimulusgenerator. Molekyler med disse evner kan findes i forskellige grupper af grundstoffer, men især i proteiner og syntetiske polymerer.

Indtil den virkelige brug af intelligente molekyler, videnskaben skal stadig lære om disse forbindelser. LMU fysikerne Dr. Michael Nash fra gruppen af ​​Prof. Hermann Gaub, medlem af The Cluster of Excellence Nanosystems Initiative Munich (NIM), er det nu lykkedes at synliggøre en reaktion med et enkelt polymermolekyle for første gang. For det, Nash og hans kolleger placerede en selvfremstillet syntetiseret polymer på en guldoverflade ved hjælp af et atomkraftmikroskop (AFM). Den ene polymerende klæbet på overfladen og den anden ende ved spidsen af ​​AFM. Når forskerne øgede saltkoncentrationen i det omgivende medium, de var i stand til at observere, hvordan molekylet kollapsede gradvist.

"I en højkoncentreret saltopløsning, polymerforbindelsen dehydrerer og krymper, " siger Dr. Michael Nash, første forfatter til undersøgelsen. "Tilbage i en svag saltopløsning, molekylet folder sig ud igen. Vi har observeret begge processer i vores undersøgelse for første gang for et enkelt polymermolekyle"

Biofysikernes nye metode fra München giver et vigtigt element for fremtidens nanoswitches og deres potentielle anvendelse i biosensorer, stoffer, kromatografiprocedurer og meget mere. Udgivelsen af ​​tidsskriftet ACS Nano er blevet valgt som forsideartikel, i kombination med en 3D-grafik af NIM-mediedesigneren (se figur).