日本岐阜大學工學部化學和生命工學科的池田將教授與該校研究生院聯合創藥醫療資訊研究科的特別合作研究員東小百合組成的研究團隊發現,在胺醣中導入化學反應性人工分子可以一步合成新的胺醣衍生物,並形成流動性下降的果凍狀物質——超分子水凝膠。
GlcN-NPmoc形成的超分子水凝膠照片及添加還原劑後變爲水溶液狀態的照片(下),GlcN-NPmoc聚集形成的奈米纖維網路電子顯微鏡照片(左上)與分子狀態模式(白框内)。供圖=岐阜大學
池田教授介紹說:「我專門從事聚集小分子形成奈米級結構的研究,此前透過在氨基酸中導入化學反應性人工分子,成功地用化學方法合成了新分子,並發現它們能夠形成奈米纖維。另外,我還在考慮用糖創造新分子和材料時,想到了將氨基酸變成胺醣的主意」。
研究團隊分析發現,合成的果凍狀物質由胺醣衍生物在水中自發地聚整合直徑爲數十奈米的奈米纖維(約爲毛髮直徑的萬分之一)形成。另外還發現,果凍狀物質會隨着還原反應而溶解。此次合成的胺醣衍生物作爲能響應還原刺激的果凍狀物質凝膠劑分子,是世界上最小的分子。
池田教授表示:「由於它是99%以上的重量由水構成的果凍狀物質,這將有助於開發用於醫療和美容等領域的材料。另一方面,我們開發出的新分子,能夠自己像樂高積木那樣聚集形成奈米級結構,改變和破壞它的形狀。生命體和電腦病毒也是這類分子組裝形成的結構。人工製造出類似於細胞的結構是研究人員的共同目標之一,希望能實施這個目標。」
原文:《科學新聞》
翻譯編輯:JST客觀日本編輯部