Нещодавно корейська дослідницька група розробила систему з подвійним каталізатором, яка може точно контролювати каталітичні реакції, так, як клітини.
Дослідницька група POSTECH під керівництвом професора Ін Су Лі, асистентів-дослідників Аміта Кумара та Ніті Кумарі та студента магістратури Джонгвона Ліма (факультет хімії) розробила нанореактор, який поєднує магнітні матеріали та металеві каталізатори.
Нанореактор, що поєднує два або більше каталізаторів, викликає безперервну каталітичну реакцію, щоб допомогти синтезувати наперед задані хімічні речовини. Проте кожен етап синтезу перебуває під впливом один одного через широкий діапазон температур і тисків, що робить надзвичайно складним контролювати етапи реакції або пригнічувати побічні реакції.
Щоб подолати це, дослідницька група розробила магнітно-плазмонний мультимодульний нанореактор, що складається з магнітного ядра-оболонки та плазмонної оболонки. Магнітний матеріал у центрі нанореактора та плазмонна оболонка на краю вибірково активують каталізатор під впливом магнітних полів та ближнього інфрачервоного випромінювання відповідно. В результаті платформа може вибірково генерувати теплову енергію без застосування зовнішнього тепла. Крім того, нанореактор не шкодить живим істотам і не викликає побічних реакцій, мінімізуючи вплив різних каталізаторів.
В результаті дистанційного керування нанореактором за допомогою магнітних полів і ближнього інфрачервоного випромінювання платформа виробляла альдегід шляхом безперервної реакції в одній ємності з простих прекурсорів.
«Використовуючи цей нанореактор, можна синтезувати складні ліки, які досі не могли бути синтезовані всередині організму», — пояснив професор Ін Су Лі. «Крім того, очікується, що технологія буде застосована в галузі тераностики, яка одночасно діагностує та лікує хвороби».
Це дослідження, нещодавно опубліковане як додаткова обкладинка серпневого випуску журналу Nano Letters, було проведено за підтримки Програми провідних дослідників і Програми творчих і складних завдань Національного дослідницького фонду Кореї.
Першоджерела:
https://www.sciencedaily.com/releases/2022/09/220914102230.htm
Jongwon Lim, Nitee Kumari, Trimbak B. Mete, Amit Kumar, In Su Lee. Magnetic–Plasmonic Multimodular Hollow Nanoreactors for Compartmentalized Orthogonal Tandem Catalysis. Nano Letters, 2022; 22 (15): 6428 DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c01817