发布时间：2024-05-10 17:22:50 栏目：精选百科
在一项可能彻底改变医学和材料工程的新突破中，科学家们开发出了一种首创的分子装置，可以利用力控制多个小分子的释放。
曼彻斯特大学的研究人员描述了一种力控释放系统，该系统利用自然力来触发分子的定向释放，这可以显着推进医疗治疗和智能材料。
这一发现今天发表在《自然》杂志上，采用了一种新技术，该技术使用了一种称为轮烷的连锁分子。在机械力的影响下(例如在受伤或受损部位观察到的机械力)，该组件会触发功能分子(如药物或治疗剂)的释放，以精确地瞄准需要的区域。例如，肿瘤部位。
它还为自修复材料带来了希望，这些材料可以在损坏时进行原位修复，从而延长这些材料的使用寿命。例如，手机屏幕上的划痕。
曼彻斯特大学有机化学教授 Guillaume De Bo 表示：“力在自然界中无处不在，在各种过程中发挥着关键作用。我们的目标是利用这些力量进行变革性应用，特别是在材料耐久性和药物输送方面。
“虽然这只是一个概念验证设计，但我们相信我们基于轮烷的方法具有巨大的潜力和深远的应用 - 我们正处于医疗保健和技术领域真正显着进步的边缘。”
传统上，用力控制分子释放面临着一次释放多个分子的挑战，通常通过分子“拔河”游戏来操作，其中两个聚合物在任一侧拉动以释放单个分子。
新方法涉及连接到中心环状结构的两条聚合物链，该结构沿着支撑货物的轴滑动，响应于力的施加，有效地释放多个货物分子。科学家们证明了最多可以同时释放五个分子，并且有可能释放更多分子，从而克服了之前的限制。
这一突破标志着科学家第一次能够展示释放多个成分的能力，使其成为迄今为止最有效的释放系统之一。
研究人员还通过使用不同类型的分子(包括药物化合物、荧光标记物、催化剂和单体)展示了该模型的多功能性，揭示了未来大量应用的潜力。
展望未来，研究人员的目标是更深入地研究自我修复应用，探索是否可以同时释放两种不同类型的分子。例如，单体和催化剂的整合可以在损坏部位进行聚合，从而在材料内创建一个集成的自修复系统。
他们还将寻求扩大可以释放的分子种类。
德博教授表示：“我们仅仅触及了这项技术所能实现的表面。它的可能性是无限的，我们很高兴能进一步探索。”
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