Все авторы статьи из факультета естественных наук HKBU. В состав команды входят ученые HKBU по химии и физике: доцент доктор Кен Люнг Чам-фай, основатель кафедры экологического и биологического анализа профессор Квок Ят Вай и аспирант Кван Чак-шинг с кафедры химии; Заведующий кафедрой кафедры физики профессор Мишель А Ван Хов и научный сотрудник доктор Чжао Жуньдун.Команда сообщила о серии новых сверхразветвленных макромолекул с не более чем 15 механическими связями в блоке разветвления: механические связи — это новый и захватывающий класс нековалентных связей, подобных, например, знакомым цепям и крючкам. Эти макромолекулы могут вызывать общее молекулярное движение растяжения-сжатия посредством коллективного и контролируемого перемещения молекул взад-вперед, обеспечивая способность инкапсулировать молекулы лекарств и активно их высвобождать под действием кислотных раздражителей.
Доктор Кен Люнг, возглавлявший исследование, сказал, что при нынешнем лечении лейкемии доставляются лекарства, которые убивают лейкозные клетки, которые могут присутствовать в крови и костном мозге. Однако количество лекарств, высвобождаемых для уничтожения свободно плавающих раковых клеток, невозможно эффективно контролировать.
Он сказал, что 15 механических связей напоминают 15 механических рычагов, которые активно контролируют доставку и соответствующее количество лекарств, высвобождаемых в нацеленные раковые клетки.Доктор Люнг добавил, что этот умный материал сочетает в себе молекулярные машины и дендримеры с новым прорывом в синтезе, а также с контролируемым и активным высвобождением лекарств.
Эта синтетическая молекула по своей сложности и размеру напоминает небольшой вирус. Из-за относительно низкой токсичности этого интеллектуального глобулярного молекулярного носителя, он также может служить потенциально идеальной молекулярной машиной для долгосрочной доставки лекарств, погруженной в тело человека. Молекулярные массы этих новых макромолекул были охарактеризованы масс-спектрометрией, а их химическая структура и физические свойства также были проверены с помощью суперкомпьютерного моделирования.
Кван Чак-шинг, завершивший синтез макромолекул, сказал: «Я рад, что у HKBU есть все, что мне нужно для выполнения этой сложной задачи. Синтез макромолекулярных машин сложен, тогда как промежуточные соединения требуют образования механических связей с последующим тщательным очистка и характеристика.
Я с нетерпением жду более творческой исследовательской работы, проводимой в HKBU ».Молекулярные машины состоят из своих молекулярных аналогов, которые реагируют на определенные стимулы (входные данные) и производят механические движения (выходные данные). Дендримеры ротаксана представляют собой взаимосвязанные молекулы, которые объединяют сверхразветвленные макромолекулы с молекулярными механизмами. Среди различных типов ротаксановых дендримеров тип III-B обладает наиболее сложной молекулярной структурой и проявляет наибольшие свойства растяжения-сжатия.
Прорыв в синтезе и контроле размера частиц ротаксановых дендримеров более высокого поколения может дать ученым представление о разработке более сложных молекулярных машин, которые будут применяться в функциональных материалах и нанотехнологиях, таких как доставка лекарств или биомолекул.Это исследование в основном финансируется Программой повышения квалификации Комитета по грантам университетов Гонконга, Фондом совместных исследований Гонконгского совета по исследовательским грантам и Институтом творчества HKBU, который поддерживается Благотворительным фондом Хун Хин Шиу.