Nanorør, der bygger sig selv

Det er lykkedes forskere fra Lunds Universitet i Sverige at fremstille nanorør fra en enkelt byggesten ved hjælp af såkaldt molekylær selvgenkendelse. Røret kan også ændre form afhængigt af det omgivende miljø. Resultaterne kan bidrage til den fremtidige udvikling af transportkanaler for lægemidler gennem cellemembranen.

I nærværende undersøgelse, forskere fra Lunds Universitet i Sverige, sammen med kolleger fra Vilnius Universitet i Litauen, har undersøgt, hvordan molekyler binder sig til hinanden ved hjælp af svage kemiske bindinger til at danne store strukturer.

Formålet med undersøgelsen var at bestemme den mindst mulige størrelse af disse molekyler, hvor de stadig er i stand til at give nok information til med succes at vedhæfte og danne en ønsket stor struktur. Forskernes strategi har været at bruge mange svage brintbindinger, som samler sig på en forprogrammeret måde.

"Det tog 20 år for os at opdage designet af dette molekyle, som resulterede i molekylære nanorør", siger Kenneth Wärnmark, kemiprofessor ved Det Naturvidenskabelige Fakultet ved Lunds Universitet.

Som en unik bonus, de opdagede også, at molekylet kan konstruere forskellige former, afhængig af dets miljø. Forskerne er i stand til at ændre dette miljø, til dels, gennem deres valg af opløsningsmiddel og, til dels, gennem deres valg af et såkaldt "gæstemolekyle".

"Molekylerne kan danne et rør, men også ændre sig til form som en kapsel eller et molekylært bælte", Kenneth Wärnmark.

I modsætning til de udviklede kulstof nanorør, som allerede er på markedet, de nye molekylære nanorør kan reguleres med hensyn til diameteren. Desuden, fremstillingsprocessen er både enklere og mere miljøvenlig sammenlignet med kulstofnanorørene, der er lavet af individuelle kulstofatomer og er samlet ved hjælp af stærke kemiske bindinger ved høj temperatur.

"Det er vigtigt at kunne regulere diameteren, hvis du for eksempel, ønsker at bruge rørene til at transportere noget indenfor", siger Kenneth Wärnmark.

En mulig anvendelse er transport af lægemidler gennem en cellemembran, for hvilken det molekylære nanorør kan tjene som en kanal. Rørets diameter og egenskaberne ved dets overflade gør det velegnet til at transportere stoffer, der regulerer nervesignaler i den menneskelige krop, såsom acetylcholin.

"Mennesker med Alzheimers sygdom lider af acetylcholinmangel og forhåbentlig, i fremtiden, dette kunne være en måde at reducere virkningen af ​​sygdommen. Imidlertid, det kræver meget mere forskning såvel som kliniske undersøgelser, før vi ved, om det virker eller ej", siger Kenneth Wärnmark.