Jyväskylän yliopiston tutkijat ovat keksineet yksinkertaisen tavan ohjelmoida synteettisiä molekyylejä niin, että ne voivat muodostaa tiettyjä spiraalimaisia rakenteita.
Läpimurto voi tutkijoiden mukaan johtaa uusiin älykkäisiin materiaaleihin ja molekyylilaitteisiin, jotka sopeutuvat ympäristöönsä.
Luonnossa dna:n kaltaiset molekyylit voivat kiertyä eri muotoihin: yksinkertaisiksi, kaksinkertaisiksi, kolminkertaisiksi tai jopa nelinkertaisiksi helikseiksi eli kierteiksi.
Jotkut dna-sekvenssit voivat muuttaa muotoaan, kun lämpötilan tai pitoisuuden kaltaiset olosuhteet muuttuvat, mikä vaikuttaa niiden toimintaan elävissä soluissa.
Apulaisprofessori Fabien Cougnonin johtama tiimi keksi jäljitellä tätä joustavuutta keinotekoisissa järjestelmissä. Tutkijoiden menetelmällä voidaan hallita kierteen tyyppiä säätämällä lyhyiden molekyyliketjujen varautuneiden ja neutraalien yksiköiden järjestystä.
Ryhmä suunnitteli ensin ketjun, joka muodostaa vain kaksoiskierteen. Sitten tutkijat loivat monimutkaisemman järjestelmän, joka voi vaihdella kaksois- ja kolmoiskierteen välillä, kun olosuhteet muuttuvat tai kun mukaan lisätään muita molekyyleja.
Sovelluksia esimerkiksi vedenpuhdistuksessa
Nature Communications -lehdessä julkaistu tutkimus tarjoaa mallin biologisten molekyylien tavoin toimivien ohjelmoitavien molekyylijärjestelmien rakentamiseen.
Tällaiset järjestelmät voivat mahdollistaa uudenlaisten adaptiivisten materiaalien ja laitteiden kehittämisen.
Molekyylien kierteissä on muun muassa sisäisiä onteloita, joihin perfluoratut sulfonaatit voivat tarttua. Tämä viittaa siihen, että niitä voitaisiin hyödyntää veden ja ympäristön puhdistamisessa.
Tilaa Kemiamedian uutiskirje!
Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista. Osallistut samalla arvontaan!
