Белки вдохновили ученых на создание новых чувствительных пористых материалов

Москва, 11:11, 10 Янв 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Исследователи из Ливерпульского университета впервые в истории синтезировали новый материал, показывающий структурные изменения и провоцирующий химическую активность, как это делают белки.

Специалисты изготовили гибкий кристаллический материал с порами, диаметром менее 1 нм, сообщает sciencedaily.com. Он состоит из металлических ионов и пептидных молекул, способных менять структуру продукта, в зависимости от окружения. Это позволяет осуществлять различные химические процессы.

Исследование описано в журнале Nature.

Пористые материалы часто используются в промышленности. Они служат катализаторами при производстве топлива и химикатов, помогают удалить вредоносные вещества из воды и воздуха. В отличие от белков, материалы имеют жесткую, неменяющуюся структуру. Исследователи решили дать им способность протеинов подстраиваться под окружающие условия.

Как и белки, новый продукт может формировать различные структуры. Манипулируя химической средой материала, специалисты способны точно контролировать преображения. Это позволяет выполнять определенные задачи, вроде захвата конкретной молекулы из окружения при изменении условий.

«Эти пористые материалы используют те же атомные механизмы, что и протеины, для переключения между состояниями. Это позволяет нам создавать новые способы для манипулирования и изменения молекул в синтетических материалах, на создание которых нас вдохновила биология, — сказал профессор Мэтт Россеинский, руководитель проекта. — Катализаторы, например, смогут динамически выбирать структуру, необходимую для конкретной задачи».

Исследователи использовали экспериментальные и вычислительные техники для определения принципов структурной гибкости и активности нового продукта. Сейчас они разрабатывают новое поколение функциональных пористых материалов, функции и состояние которых будут управляться химическими изменениями в окружающей среде.