ĐẶC KHU HÀNH CHÍNH HỒNG KÔNG – Media OutReach Newswire – Ngày 7 tháng 7 năm 2024 – Các vật dụng hàng ngày như dây chuyền kim loại, còng tay và vòng chìa khóa là những ví dụ thể hiện sự kết hợp độc đáo của các đặc tính, trong đó các vòng cứng được khóa liên động với nhau để thể hiện tính linh hoạt và sức mạnh tổng thể, đồng thời cho phép chúng hoàn thiện các chức năng dự định của mình.
Ở cấp độ phân tử, các phân tử bao gồm các vòng có kích thước nano, lồng vào nhau được gọi là các catenane, là những ứng cử viên đầy hứa hẹn để phát triển các công tắc và máy móc phân tử. Tuy nhiên, do quá trình tổng hợp đầy thách thức nên các ứng dụng của catenanes trong các lĩnh vực khác phần lớn chưa được khám phá.
Gần đây, một nhóm các nhà nghiên cứu do Giáo sư Ho Yu AU-YEUNG, Khoa Hóa học của Đại học Hồng Kông (The University of Hong Kong – HKU) dẫn đầu đã tổng hợp được các catenane gồm hai macrocycle cứng quay tự do và cho thấy catenane có thể liên kết mạnh mẽ và có chọn lọc với cation đồng (I) hoặc anion sunfat mặc dù chúng có điện tích trái dấu và hình dạng khác nhau. Khả năng phát hiện và phân biệt các ion cụ thể này có ý nghĩa quan trọng đối với các ứng dụng trong các lĩnh vực như giám sát môi trường và chẩn đoán y tế.
Vì các điện tích giống nhau đẩy nhau và các điện tích trái dấu hút nhau, nên vị trí liên kết thu hút cation tích điện dương thường sẽ trải qua tương tác lực đẩy với anion tích điện âm và ngược lại, điều này khiến việc thiết kế một vật chủ phù hợp cho cả cation và anion trở nên rất khó khăn. Để vượt qua thách thức này, nhóm nghiên cứu đã cài đặt cả vị trí liên kết cation và anion trên mỗi vòng lồng vào nhau và nhờ chuyển động quay của catenane, vật chủ có thể điều chỉnh một cách hiệu quả vị trí tương đối của các vị trí liên kết và tự do điều chỉnh một dạng cụ thể. thuận lợi cho cation đồng (I) hình cầu hoặc anion sunfat tứ diện, giống như một con tắc kè hoa có thể thay đổi hình dáng để phù hợp với các môi trường cụ thể. Công trình này gần đây đã được công bố trên tạp chí khoa học hàng đầu Nature Communications.
Ngoài ý nghĩa công nghiệp và môi trường, cả ion đồng (I) và sunfat đều cần thiết cho sự tăng trưởng tế bào và phát triển sinh vật thích hợp. Do đó, liên kết mạnh mẽ và có chọn lọc với các ion này của vật chủ catenane có thể được khai thác để tách và tái chế các ion này từ các mẫu môi trường. Ngoài ra, giống như việc đo ion natri, clorua và các chất điện giải khác trong mẫu máu có thể là xét nghiệm thường quy để theo dõi huyết áp và sức khỏe nói chung, các công nghệ mới để nhận biết có chọn lọc và liên kết các ion và khoáng chất sẽ hữu ích cho mục đích chẩn đoán và điều trị.
Giáo sư Au-Yeung cho biết: “Công trình này nhấn mạnh rằng, catenane là một ứng cử viên hiệu quả cho các thụ thể phân tử mạnh với cấu trúc linh hoạt, đặc tính có thể chuyển đổi và hành vi liên kết với vật chủ”. Về kế hoạch trong tương lai, Giáo sư Au-Yeung và nhóm của ông đang phát triển các vật chủ catenane phức tạp hơn để liên kết đồng thời nhiều cation, anion và cặp ion.
Thông tin về công trình nghiên cứu
Tiêu đề đăng trên tạp chí là : ‘Dynamic mechanostereochemical switching of a co-conformationally flexible [2] catenane controlled by specific ionic guests’ (tạm dịch: Chuyển đổi hóa cơ xương động của một catenane đồng cấu hình linh hoạt [2] được điều khiển bởi các ion cụ thể’)
Bài báo về công trình nghiên cứu có thể được truy cập từ liên kết sau https://t.ly/FZzte
Ông Yueliang YAO, thành viên trong nhóm nghiên cứu của Giáo sư Au-Yeung, Khoa Hóa, HKU là tác giả đầu tiên của bài báo này. Các nhà nghiên cứu khác liên kết với HKU, bao gồm Tiến sĩ Yuen Cheong TSE, Tiến sĩ Samuel Kin-Man LAI, Tiến sĩ Yixiang SHI, Tiến sĩ Kam-Hung LOW cũng đóng góp rất nhiều cho công trình này.
Công trình này được hỗ trợ bởi Chương trình tài trợ CAS-Croucher cho các phòng thí nghiệm chung, Quỹ nghiên cứu hợp tác và Quỹ nghiên cứu chung từ Hội đồng tài trợ nghiên cứu của Hồng Kông.
Thông tin về Giáo sư Ho Yu AU-YEUNG
Giáo sư Ho Yu AU-YEUNG là Phó giáo sư Khoa Hóa học của HKU. Ông tốt nghiệp Đại học Trung Hoa Hồng Kông (The Chinese University of Hong Kong) và có bằng Tiến sĩ tại Đại học Cambridge. Ông đã được nhận Giải thưởng Sáng tạo Croucher (năm 2016), Giải thưởng Nhà nghiên cứu khởi nghiệp Graeme Hanson (năm 2016), Giải thưởng tạp chí Hóa học Thieme (năm 2016), Giải thưởng Bài giảng Chương trình Cốt lõi châu Á (Đài Loan, 2018) và Giải thưởng Nhà nghiên cứu trẻ xuất sắc của HKU (năm 2020) và là thành viên của Ban cố vấn nghề nghiệp sớm của Chemical Review (2020-2021). Từ năm 2020, ông là thành viên của Ủy ban Các nhà hóa học trẻ của Hiệp hội Hóa học Trung Quốc.
Nhóm nghiên cứu của ông tập trung vào tính chất hóa học của các phân tử liên kết cơ học, bao gồm tổng hợp [n] catenane bậc cao, đồng phân, động lực học của các phân tử liên kết cơ học, cũng như các ứng dụng của chúng trong hóa học phối hợp, nhận dạng vật chủ-khách, xúc tác và vật liệu. Kết quả nghiên cứu của nhóm đã được xuất bản trên các tạp chí khoa học hàng đầu, bao gồm Nature Communications, Tạp chí của Hiệp hội Hóa học Mỹ, Angewandte Chemie, Khoa học Hóa học…
Thông tin thêm về nhóm nghiên cứu của Giáo sư Ho Yu Au-Yeung có thể được tìm thấy tại https://chemistry.hku.hk/staff/hoyuay/index.html
Có thể tải xuống hình ảnh và chú thích: https://www.scifac.hku.hk/press
Hashtag: #HKU
Nguồn phát hành hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung của thông báo này.
Recent Comments