در یک پیشرفت جدید که می‌تواند مهندسی پزشکی و شیمی را متحول کند، دانشمندان اولین دستگاه مولکولی در نوع خود را ساخته‌اند که با استفاده از نیرو، آزادسازی چندین مولکول کوچک را کنترل می‌کند.
محققان دانشگاه منچستر یک سیستم آزادسازی با کنترل نیرو را تعریف کردند که نیروهای طبیعی را برای آزادسازی هدفمند مولکول‌ها مهار می‌کند، که می‌تواند به طور قابل توجهی درمان پزشکی و مواد هوشمند را پیش ببرد.
این کشف از یک تکنیک جدید با استفاده از یک نوع مولکول به هم پیوسته به نام روتاکسان استفاده می کند. تحت تأثیر نیروی مکانیکی مانند آنچه در یک محل آسیب دیدهدیده مشاهده می شود این جزء باعث آزاد شدن مولکول های کاربردی مانند داروها یا عوامل دارویی می شود تا دقیقاً ناحیه مورد نیاز را هدف قرار دهد. به عنوان مثال، محل تومور.
گیوم دی بو، پروفسور شیمی آلی در دانشگاه منچستر، گفت: “نیروها در طبیعت همه جا حاضر هستند و نقش های محوری را در فرآیندهای مختلف ایفا می کنند. هدف ما بهره برداری از این نیروها برای کاربردهای دگرگون کننده، به ویژه در دوام مواد و تحویل دارو بود.”
“اگرچه این فقط یک طرح اثبات مفهوم است، ما معتقدیم که رویکرد مبتنی بر روتاکسان ما دارای پتانسیل بسیار زیادی با کاربردهای گسترده است همچنین ما در آستانه برخی از پیشرفت های واقعاً قابل توجه در مراقبت های بهداشتی و فناوری هستیم.”
به طور سنتی، رهاسازی کنترل‌شده مولکول‌ها با نیرو، چالش‌هایی را در آزادسازی بیش از یک مولکول به طور همزمان ایجاد می‌کند، که معمولاً از طریق یک بازی مولکولی «طناب کشی» انجام می‌شود که در آن دو پلیمر از هر طرف برای آزاد کردن یک مولکول واحد می‌کشند.
رویکرد جدید شامل دو زنجیره پلیمری متصل به یک ساختار حلقه‌مانند مرکزی است که در امتداد محوری که محموله را پشتیبانی می‌کند، می‌لغزد و به طور مؤثری چندین مولکول محموله را در پاسخ به اعمال نیرو آزاد می‌کند. دانشمندان انتشار حداکثر پنج مولکول را به طور همزمان با امکان آزادسازی بیشتر نشان دادند و محدودیت های قبلی غلبه کردند.
این پیشرفت اولین باری است که دانشمندان توانسته اند توابرنایی انتشار بیش از یک جزء را نشان دهند و آن را به یکی از کارآمدترین سیستم های انتشار تا به امروز تبدیل کرده اند.
محققان همچنین تطبیق پذیری مدل را با استفاده از انواع مختلف مولکول ها، از جمله ترکیبات دارویی، نشانگرهای فلورسنت، کاتالیزور و مونومرها نشان می دهند که پتانسیل زیادی برای کاربردهای آینده را آشکار می کند.
با نگاهی به آینده، هدف محققان این است که در کاربردهای خوددرمانی عمیق‌تر تحقیق کنند و بررسی کنند که آیا می‌توان همزمان دو نوع مولکول مختلف را آزاد کرد. به عنوان مثال، ادغام مونومرها و کاتالیزورها می تواند پلیمریزاسیون را در محل آسیب ایجاد کند و یک سیستم خود ترمیمی یکپارچه در مواد ایجاد کند.
آنها همچنین به دنبال گسترش نوع مولکول هایی هستند که می توانند آزاد شوند.
.Materials provided by University of Manchester. Note: Content may be edited for style and length
