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科學家開發出潛力巨大的新型概念奈米材料

科學家開發出潛力巨大的新型概念奈米材料

2023-11-21 Comments 0 Comment

密蘇里大學研究人員的奈米材料概念設計有可能為奈米技術在醫學和科學領域的新應用鋪平道路。在最近的一項研究中,密蘇里大學的科學家們開發了一種奈米膠囊(一種微型容器)的概念驗證,這種膠囊能夠將特定的”有效載荷”輸送到目標位置。

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密蘇里大學(University of Missouri)的科學家們創造了一種能夠定向輸送物質的奈米膠囊,預計將應用於醫療和科學領域。這項進展採用了類似壁虎腳的結構,標誌著超分子化學領域邁出了重要一步,並可能改變生物系統中藥物和營養物質的傳遞方式。(藝術家概念圖)

雖然這項發現超出了本研究的範圍,但它有可能徹底改變人類和植物的藥物、營養物質和其他化學物質的輸送方式。這項研究的共同作者、化學系副教授加里貝克(Gary Baker)說,這種微小遞送機制的前瞻性構想的力量來自於它別出心裁的結構。

貝克說:”我們有能力以’餅乾切割機’的方式均勻地製備奈米膠囊,將鈣金屬離子作為構件或連接木連接在一起。透過這種方法,我們可以生成多個相同的儲層,它們可以運輸不同類型的物質或有效載荷。此外,我們已經證明,其中的物質可以通過這些奈米膠囊的屏障轉移到外部溶液中。”

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貝克將概念裝置的組裝比作壁虎爬牆,他說:”壁虎的腳墊上有一些微小的結構,其中包含更小的子結構,這些子結構幾乎延續到奈米級水平。無數的子結構與表面相互作用,為壁虎提供了堅實的立足點。同樣,這些奈米膠囊也是通過多種微弱的化學作用固定在一起的,但當它們疊加在一起時,就為最終結構的組裝提供了驅動力。”

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該研究代表著超分子化學領域向前邁出的重要一步,化學館館長特聘名譽教授、該領域國際公認的領導人物傑裡-阿特伍德(Jerry Atwood)說:”雖然我們使用的是螢光分子,但它們的大小和功能與人們可能想用來將物質輸送到特定部位的分子相當。”因此,這項成果凸顯了其未來在科學和醫學領域的應用潛力”。

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卡尼什卡-西克里加爾(Kanishka Sikligar)是麻省理工大學的博士後研究員。Sikligar 來到麻省理工大學與阿特伍德一起學習,他對團隊的發現感到非常驚訝。

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Sikligar說:「這些奈米膠囊的尺寸遠遠超出了該領域其他研究人員之前所取得的成果。我很高興看到這項發現將如何幫助擴展這一領域的知識和理解」。

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