В клетках одна за другой протекают различные химические реакции, и жизнь поддерживается за счет того, что каждый шаг реакции регулируется безошибочно. Недавно корейская исследовательская группа разработала систему с двумя катализаторами, которая может точно контролировать каталитические реакции, подобные клеткам.
Исследовательская группа POSTECH под руководством профессора Ин Су Ли, доцентов-исследователей Амита Кумара и Нити Кумари, а также студента магистратуры Чонвона Лима (факультет химии) разработала нанореактор, в котором сочетаются магнитные материалы и металлические катализаторы.
Нанореактор, объединяющий два или более катализатора, вызывает непрерывную каталитическую реакцию, помогающую синтезировать точные химические вещества. Однако каждый этап синтеза зависит друг от друга из-за широкого диапазона температур и давлений, что делает чрезвычайно сложным контроль этапов реакции или подавление побочных реакций.
Чтобы преодолеть это, исследовательская группа разработала магнитно-плазмонный многомодульный нанореактор, состоящий из магнитного ядра-оболочки и плазмонного желтка-оболочки. Магнитный материал в центре нанореактора и плазмонная оболочка на краю избирательно активируют катализатор под действием магнитных полей и ближнего инфракрасного излучения соответственно. В результате платформа может выборочно генерировать тепловую энергию без подачи внешнего тепла. Кроме того, нанореактор не наносит вреда живым существам и не вызывает побочных реакций, сводя к минимуму влияние различных катализаторов.
В результате дистанционного управления нанореактором с использованием магнитных полей и ближнего инфракрасного излучения платформа произвела коричный альдегид с высокой добавленной стоимостью (около 95%) посредством непрерывной реакции в одном реакторе из простых прекурсоров.
«С помощью этого нанореактора можно синтезировать сложные лекарства, которые до сих пор не удавалось синтезировать внутри организма», — пояснил профессор Ин Су Ли. «Кроме того, ожидается, что технология применима к области тераностики, которая одновременно диагностирует и лечит болезни».
Недавно опубликованный в качестве дополнительной обложки августовского номера журнала Нано буквыэто исследование было проведено при поддержке программы «Лидер-исследователь» и программы «Креатив и вызов» Национального исследовательского фонда Кореи.
Источник истории:
Материалы предоставлено Пхоханский университет науки и технологий (POSTECH). Примечание. Содержимое может быть изменено по стилю и длине.
