27
八月
2020
|
13:19
欧洲/伦敦

科学家们完美的打结方法与分子串

一组来自曼彻斯特化学家已经成功地绑一系列使用单个分子首次微观结的,在纳米尺度织造的一种形式,其可以创建一个新一代的先进材料的出现迎来。

该组设在 英国澳门葡萄京官方网站 已经开发出一种以配合人工15纳米(毫米百万分之十五)分子链为就好像使用绳子的三个不同的节的任何一个。

一根绳子可绑成不同的结,一些具有可从鞋带到绳套,挂钩,弯曲和止动件的结被利用用于不同功能的独特的性质。一些最先进的设备的不断发展,包括 NASA火星车的好奇心 火星上使用,使用结执行关键任务。虽然在打结形式存在一些DNA和蛋白质分子,先前它已不可能以配合一个分子成多于一个复杂的结。

新的研究在今天出版的杂志 性质, 展示了科学家如何能够模仿天然分子生物学过程,以实现一系列潜在应用实验室制造的替代品。生物学用途称为伴侣“分子助理”折叠蛋白质进入打结结构和曼彻斯特科学家使用的金属原子,以指导折叠过程施加相同概念的合成分子链。

教授戴维·利,从澳门葡萄京官方网站领导的研究,他说:“我们能够通过使用金属原子折叠,盘绕着链的分子链,以配合不同的结。两个绿色位点结合于铜原子;三个紫色位点结合到镥原子。加入端基可以防止结时,金属原子被除去解开“。

教授戴维·利,化学先生塞缪尔教授大厅
我们能够通过使用金属原子折叠和盘绕着链中的分子链,以配合不同的节。两个绿色位点结合于铜原子;三个紫色位点结合到镥原子。加入端基防止结的金属​​原子被除去时解开。
教授戴维·利,化学先生塞缪尔教授大厅

同组此前曾绑 世界上最小的结 现在这里的进展他们的研究,通过使用这将是熟悉的人谁加入了侦察兵的基本方法。能够使不同类型的分子结装置,科学家应该能够探测打结如何影响的材料,其使它们能够编织聚合物股以产生新的类型的材料的强度和弹性。

关键是要散布的结合位点沿分子链不同的金属离子。当金属原子结合至所述链特异性位点它使链折叠创建在线程的过下“缠结”。不同的缠结结合起来,形成更大的疙瘩根据纠结理论(由数学家小时。康威开发,也被称为开发“游戏人生”)。 (金属离子的不同组合的铜和/或镥,或无,允许三个不同的结-一个unknot,一个三叶结任一种,和三捻结至在相同的分子链被束缚。

捆扎分子链为不同的结改变其性质。当股线绑成最紧密的,最复杂的,结 - 三捻结 - 它可以同时结合2个金属原子,一个铜原子和一个镥原子。然而,更宽松的结(例如,三叶结和unknot)只能绑定一次一个金属原子 - 的任一个铜原子,或一个镥原子。出乎意料的是,金属结合也可以改变打结循环纠结的样子,像猫的摇篮分子游戏。

绑的分子链为不同的结,并且随后改变区域和缠结的程度的能力,打开了新的机遇和研究方向为修改函数和其它的分子链,如聚合物和塑料的性质。

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