p Uma equipe de cientistas da Universidade de Vermont inventou uma nova ferramenta - eles a chamam de "nanocage" - que pode capturar e endireitar emaranhados de polímeros do tamanho de moléculas. p Uma vez que um fio de polímero nodoso - seja feito de proteína ou plástico - é aberto "então podemos ativar apenas os polímeros que queremos, enquanto deixa o resto sozinho, "diz o químico da UVM Severin Schneebeli que liderou a nova pesquisa. Esta ferramenta - que funciona um pouco como puxar um pedaço de linha por um orifício de agulha -" abre uma nova maneira de criar materiais personalizados que nunca foram feitos antes, ", diz ele. Isso pode incluir revestimentos de pílulas em nanoescala que envolvem moléculas únicas de remédios ou novos produtos industriais montados a partir de fios de plástico precisamente dispostos em escala atômica.

p A ferramenta, composto de bordas moleculares com ligações de hidrogênio especiais "direcionadoras de forma" - e milhares de vezes menores que a cabeça de um alfinete - podem selecionar filamentos mais curtos de um polímero, deixando os mais longos para trás, demonstrando que o nanocage pode ser usado para encontrar seletivamente tamanhos particulares de moléculas em uma sopa de material. "É seletivo e nunca foi feito antes, "Schneebeli diz. Esta pesquisa é a primeira vez que a ciência foi capaz de distinguir e ativar cadeias de polímeros de diferentes tamanhos em um laboratório - abrindo as portas para novas possibilidades para a química de precisão.

p A nova pesquisa foi publicada na edição de junho da revista. Chem .

p A natureza sabe

p As habilidades do nanocage são novas para a ciência - mas não para a natureza. Por bilhões de anos, a vida desenvolveu maneiras de selecionar apenas um pedaço de uma proteína ou outro nó biológico que deseja desatar e ligar - o que os cientistas chamam de "funcionalizar". Mas as pessoas têm dificuldade em fazer a mesma coisa. "Apesar de muitos exemplos em biologia, "os cientistas da UVM escrevem, "a modificação eficiente e seletiva de polímeros feitos pelo homem ainda é difícil."

p Seja alterando filamentos biológicos, como DNA, ou materiais industriais, como plásticos, a nova ferramenta em forma de tetraedro promete permitir que os cientistas façam o que a natureza já faz bem. "Demorou anos de trabalho árduo no laboratório para montar este tetraedro antes que pudéssemos testá-lo, "diz Mona Sharafi, o autor principal do novo estudo, e pesquisador de pós-doutorado da Universidade de Vermont que veio do Irã para os Estados Unidos. "É inteiramente feito pelo homem", diz ela, "mas inspirado pela natureza."

p Polímeros potentes

p A palavra polímero vem de um par de palavras gregas que significam "muitas partes". E os polímeros são apenas isso:materiais feitos de moléculas enormes compostas por muitas partes repetidas. Eles são encontrados em muitos produtos de uso diário. Alguns são naturais, como borracha e goma-laca. Muitos são sintéticos, e são usados ​​para produzir muito do material na vida cotidiana - de sacolas de compras a fraldas, roupas para canos de água. Os polímeros podem ser encontrados em longas cordas bem organizadas no nível molecular - ou podem ser amarrados em nós terríveis como um bilhão de fios de microespaguete

p A natureza teve eras para descobrir como sintetizar essas enormes moléculas - biopolímeros, como DNA - e como editar e ativar partes selecionadas. As pessoas se tornaram muito boas em fazer novos polímeros sintéticos - mas não tão boas em selecioná-los e editá-los. Muitos cientistas e engenheiros - trabalhando em novas aplicações para energia renovável (por exemplo, células solares de última geração), medicina de precisão (como a distribuição de medicamentos contra o câncer em partes específicas do corpo) e eletrônica avançada (incluindo dispositivos flexíveis) - gostaria de ter maior controle e eficiência trabalhando com o que a equipe do UVM chama de "polímeros funcionais com topologias complexas". Com o apoio da National Science Foundation e do National Institutes of Health (que apoiaram os estudos computacionais, dirigido pelo químico UVM Jianing Li), a pesquisa sobre o nanocage fornece uma nova ferramenta para fazer isso - "para desatar o nó, abrindo polímeros que seriam inacessíveis antes, "diz Mona Sharafi da UVM." Abrimos algo grande. "