Новости химической науки > Конструктор для получения нанотрубок

Нанотрубки с настраиваемой поверхностью можно получить из молекулярных деревьев и циклических углеводов.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, doi: 10.1002/anie.200804087

Органические нанотрубки могли бы быстрее найти свое применение в качестве функциональных материалов в наноэлектронике или биомедицине, если бы их можно было бы получать из взаимозаменяемых и легко модифицируемых строительных блоков.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, doi: 10.1002/anie.200804087

Исследователи под руководством Чулхи Кима (Chulhee Kim) из Университета Инна Южной Кореи разработали способ получения органических нанотрубок из дендронов и циклодекстринов. Стенки органических нанотрубок могут быть модифицированы для их использования в качестве биосенсоров на определенный белок.

Дендроны представляют собой деревоподобные разветвленные молекулы. Исследователи из группы Кима выбрали молекулярное «дерево», «ветвями» которого являлись четыре длинных алкильных радикала. С самым концом «ствола» был связан ароматический пиреновый фрагмент. В растворе за счет взаимодействия «ветвей» дендроны образуют везикулы. При внесении в раствор циклодекстринов, эти циклические полисахариды размещались вокруг пиренового фрагмента подобно манжете. Такое взаимодействие еще в большей степени способствовало самоорганизации дендронов в длинные наноскопические трубки, поверхность которых покрыта циклодекстрином.

Предложенная концепция позволяет получать наноконструкции с высокой степенью универсальностью – циклодекстрины могут быть достаточно просто модифицированы различными функциональными группами, позволяющими увеличить функциональность новых трубок. Так, исследователи смогли модифицировать циклодекстрины группами, способными связываться с наночастицами золота, а нанотрубки, плотно покрытые наночастицами металла, могут найти потенциальное применение в наноэлектронике.

Пиреновые группы, входящие в состав органических нанотрубок также привносят дополнительные преимущества – пиреновый фрагмент способен к флуоресценции, это обстоятельство может пригодиться для разработки биосенсоров. Для демонстрации этой возможности исследователи разработали специальный тест для определения белка авидина (avidin). Поверхность органических нанотрубок была модифицирована биотином, специфически связывающимся с белками авидином и стрептавидином (streptavidin). Gh наличии в пробе авидина или стрептавидина белки связываются с биотином, что приводит к сближению наночастиц золота с пиреновыми фрагментами, достаточному для взаимодействия их электронных оболочек и гашения флуоресценции.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, doi: 10.1002/anie.200804087

метки статьи: #нанотехнологии, #новые материалы, #органическая химия, #органический синтез