Американские учёные совершили маленькую революцию. Они создали полимеры, похожие по поведению на живые молекулы. Граница между живым и не живым оказывается ещё более зыбкой. Новые вещества найдут свою «нишу» в биологических экспериментах, а главное — в медицине.
Лаборатория Ames министерства энергетики США создала необычные так называемые пентаблок-полимеры, которые в ряде условий ведут себя подобно белкам, липидам или ДНК. Они формируют цепочки из пяти блоков, два из которых являются катионоактивными (заряжены положительно), два — гидрофильными и один — гидрофобным.
Поскольку гидрофобный блок пытается избежать воды, он составляет центр вереницы. Гидрофильные участки расположены далее. Наконец, по краям в цепочку встраиваются катионные участки. Оказалось, что такие полимеры, получившие второе название «Биоинспирированные умные сополимеры» (bioinspired smart copolymers) способны к самосборке.
Химик Сарья Мaллапрагада (Surya Mallapragada) рассказывает, что пентаблок-полимеры реагируют на изменения температуры и pH фактор среды. Исследовательница пояснила, что когда температура повышается, пятизвенные молекулы собираются в большие группы, названные мицеллами, которые в свою очередь сцепляются между собой, формируя гель. Подобная реакция имеет место и при повышении pH фактора.
Если параметры среды меняются в обратную сторону — гель снова распадается. Это очень похоже на то, как биомолекулы реагируют на внешние воздействия в природе. В частности, так «работают» некоторые белки, откликаясь на колебания в биохимии организма. Новые вещества, по замыслу американских экспериментаторов, смогут выполнять широкий спектр задач. Во-первых, учёные на примере пентаблок-полимеров будут «изучать», как работают в теле человека биологические молекулярные цепочки.
Дело в том, что такие «живые» молекулы, будучи извлечёнными из тела для изучения, обычно оказываются повреждёнными. Пентаблок-полимеры намного более живучи, и их удобно изучать под электронным микроскопом или в условиях заморозки в жидком этане, что необходимо для ряда опытов. Кроме того, эти полимеры можно структурно изменить так, чтобы использовать их в качестве поставщиков лекарств в организм.
Например, введение в полимерные цепочки фермента оксидазы глюкозы делает их чувствительным к изменениям уровня глюкозы в крови человека. Такой полимер можно было бы вводить под кожу, где он сформирует гель (из-за более высокой, чем в комнате, температуры тела). Представление художников о нанороботах обычно ошибочно. Оснастить такие «механизмы» чипами, гидроприводами, шестерёнками да корпусами «на заклёпках» будет, мягко говоря, затруднительно.
В случае необходимости для пациента (при нарушении уровня глюкозы) мицеллы автоматически выпускали бы инсулин. Вводимые таким образом гели были бы намного менее агрессивными, чем внедрённые хирургическим путём автоматические системы поставки инсулина, которые существуют сегодня. К тому же, гель распадется самостоятельно после, приблизительно, недельного пребывания в организме.
Для генотерапии могут оказаться полезными положительно заряженные (катионоактивные блоки) полимера. Они способны нести молекулярный комплекс с какой-нибудь специальной ДНК. Такие комплексы заряжены отрицательно. Пентаблок-полимеры могут использоваться, чтобы поставить в организм так называемые «гены самоубийства клеток» или наркотики химиотерапии непосредственно и выборочно к опухолям.
Ведь здоровые клетки, говорят в Ames, с меньшей вероятностью будут реагировать с полимером и выпускать на свободу внедрённый ген. Сейчас учёные планируют проверить этот механизм на крысах. Тем более, что свойства вновь созданных полимеров изучены далеко не полностью и им ещё, возможно, найдутся иные сферы применения.
Бионаноробот — более реальное изображение миниатюрных машин будущего. Не рычаги и шестерёнки, а гигантские кластеры молекулярных цепочек. Чем не жизнь?
Любопытно, что демонстрируя некую имитацию «разумности», запрограммированную реакцию (выпуск лекарств) на изменение параметров среды, искусственные мицеллы оказываются сходными с популярными нынче нанороботами. Последние, ввиду размеров, слишком наивно было бы представлять, как механизмы с компьютерами, аккумуляторами и электромоторами на борту. Смотрите, например тут и тут.
Скорее, те нанороботы, что ближе всего к массовой реализации, — это сравнительно простые (по числу деталей) тела, приводимые в движение силами межмолекулярного взаимодействия, фактически — химией. Может, и это исследование пригодится не только медикам и биохимикам. Биология, механика, роботостроение пересекаются всё больше. По крайней мере, на масштабном уровне человеческих клеток. И так же всё сложнее понять, где граница между живым и неживым.
Ведь одни из ключевых свойств жизни — самоорганизация и реагирование на изменения в окружающей среде. Что мы и наблюдаем в подобных опытах. Не зря же создатели новых полимеров добавили в их название слово «smart», переводящееся и как «живой», и как «умный».
Источник: MEMBRANA
Белорусская кондитерская фабрика ОАО «Спартак» из города Гомеля впервые отправила партию новогодних подарков для детей в города США, Великобритании, Германии. Всего отправлено более 150 тыс. подарков. Отличительная особенность коллекции новогодних подарков кондитерской фабрики «Спартак» — яркая красочная упаковка оригинального дизайна: в виде сказочной кареты, теремка, балалайки, паровоза, книги, чемоданчика, ладьи. Каждый вид подарка не повторяет…
Новополоцкое открытое акционерное общество «Полимир» стало лауреатом премии Правительства Республики Беларусь за достижения в области качества по итогам 2003 года. На сегодняшний день вся основная продукция (96-98% от общего объема) «Полимира» выпускается в соответствии с международными стандартами серии ИСО 9002 версии 1996 года. В ближайшее время предприятие сертифицирует систему качества по версии 2001 года. Летом…
После того, как ЕС объявил о введении временных антидемпинговых пошлин на ПЭТ, поставляемый Китаем, Австралией и Пакистаном, китайские поставщики резко подняли цены на партии этого продукта, предназначенные для отгрузки в Европу. Пошлины были введены 21-22 февраля и рассчитаны на срок до июня. Для Китая они составляют 20-25 %, в зависимости от производителя. По данным рыночных…
Татарстан переходит от экспорта нефти к ее переработке. В ближайшие годы регион удвоит мощности перерабатывающей промышленности, заявил сегодня президент республики Минтимер Шаймиев в годовом послании республиканскому парламенту. На строящемся в Нижнекамске промышленном узле, где в настоящее время перерабатывается около 7 млн. т нефти, к 2008 году планируется довести ее глубокую переработку до 14 млн. т,…
АО «Вимм-Билль-Данн Продукты Питания» инвестировало в проект по модернизации производства на Тульском заводе соков и концентратов «Депсона» более $21 млн. Построен новый производственно-складской комплекс, расширены возможности инженерного оборудования и коммуникаций. Производительность линии по выдуву и розливу составляет более 20 тыс. бутылок в час, или 333 бутылки в минуту. Компания будет производить соки, нектары и новые…
Южнокорейская корпорация Heson объявила о создании первого в мире «ковра будущего». Новинка, названная «Ion free», почти не требует обслуживания и ухода, свободна от вредных бактерий и может быть изготовлена в любой форме по требованию заказчика. Для ее изготовления впервые на практике используется термопластический полимер политриметилентерефталат PTMT. Отличием «ковров будущего», изготавливаемых из ароматического химического волокна, его…
Годовой выпуск продукции нового завода в денежном эквиваленте составит 6-7 процентов от объема всего промышленного производства Курска. В пленку, производство которой планируется на новом заводе, на сегодняшний день упаковывается более 50 процентов продовольственных продуктов — например, хлеб. Но пока предприятий, выпускающих полипропиленовую пленку, отвечающую всем современным требованиям, в России нет. Оборудование на завод планируется завезти…
22 апреля производитель термопластавтоматов, компания Ferromatik Milacron проводит в местечке Malterdingen под Фрейбургом конференцию, тема которой — технологии производства упаковки. Проводя конференцию, посвященную технологии производства упаковки, Ferromatik ставит перед собой цель продвинуться еще на один шаг в освоении этой сферы использования полимеров. Кроме техники упаковки, большое внимание будет уделено автомобильной технике, медицинскому оборудованию, электрическому оборудованию,…
Британская компания «Carpet Recycling UK» в тесном взаимодействии с известной фирмой «Axion», специализирующейся на переработке вторичного сырья, приступила к реализации проекта по переработке старых полипропиленовых ковровых покрытий в полимерные гранулы. Представители компании отмечают, что полученное таким образом сырье может быть использовано для выпуска новой продукции методом литья под давлением. По словам специалистов «Axion», таким образом…
Недавно ведущий международный поставщик высококачественных пластиковых компонентов — компания «A Schulman» — представила своим потребителям новую линейку компаундов «Schulaterra». Главным отличием новой линейки заключается в том, что такие компаунды содержат в своем составе натуральные волокна и минералы, весьма сходными по своему внешнему виду с такими натуральными материалами, как гранит и мрамор. В этой связи интернет-портал…
Популярность японских ресторанов и суши-баров в Новосибирске подтолкнула предпринимателей организовать массовое производство суши. Александр Войтов и Артем Никитин зарегистрировали компанию «Домашний ресторан», сняли помещение под цех, купили оборудование, нашли суши-повара и в начале декабря планируют начать первые продажи. Затраты на проект Александр Войтов оценивает в $40 000. По словам Войтова, «Домашний ресторан» будет производить 20…
В рамках выставки «УпакКартон-2003», прошедшей в Москве, состоялось заседание Совета директоров ассоциации производителей упаковочных и перерабатывающих машин — «ПАКМАШ». На заседании общим решением Совета директоров в члены ассоциации был официально принят журнал «Тара и упаковка». Несколько лет назад журнал «Тара и упаковка» был инициатором создания сектора «ПАКМАШ» в рамках ассоциации «СОЮЗУПАК». В ходе сегментации рынка…
25-26 февраля в Праге прошла третья ежегодная конференция химической и нефтехимической промышленности Центральной и Восточной Европы. Делегаты конференции пришли к общему выводу, что рост спроса на пластмассы в Центральной Европе превысит прогнозируемый рост спроса на этот продукт в Западной Европе на 2-8 %. Причиной этого является, в первую очередь, непрекращающиеся вложения в автомобильную промышленность в…
Нижний Новгород – Дзержинск – Кстово, 17 марта 2004г. Подведены итоги работы предприятий ОАО «СИБУР-Нефтехим» в феврале 2004 года. Все три завода компании – Нефтехимический (НХЗ) в Кстово, Окиси этилена и гликолей (ЗОЭиГ) и «Капролактам» в Дзержинске успешно справились с плановыми заданиями по большинству товарных позиций. Нефтехимический завод (НХЗ, г.Кстово). В феврале 2004 года на…
Японская компания Mitsubishi подтвердила сообщения о том, что она планирует построить в Китае нефтехимический завод по производству очищенной терефталевой кислоты. Проект, который Mitsubishi намерена реализовать в содружестве с компанией Itochu, свидетельствует о том, что компания намерена воспользоваться возможностями, которые предоставляет рост спроса на синтетические волокна и другие упаковочные материалы в Китае и в Юго-Восточной Азии….
В сентябре прошлого года были отменены вывозные таможенные пошлины на стирол: Постановление Правительства РФ от 16 сентября 2003 г. N 575 «О внесении изменений в постановление Правительства Российской Федерации от 9 декабря 1999 г. N 1364».Было устанавлено, что стирол (код ТН ВЭД 2902 50 000 0) вывозится беспошлинно (ранее размер пошлины составлял 3% от таможенной…
Итальянская компания Tecnimont намерена принять участие в тендере на проектирование, поставку оборудования и финансирование строительства производства полиэтилена в ОАО «Нижнекамскнефтехим». Об этом сообщил журналистам президент компании Tecnimont Розарио Алессандрелло. Кроме Tecnimont, в тендере намерены принять участие еще три иностранные компании, названия которых не разглашаются. По-бедитель тендера будет объявлен в середине текущего года. Проектная мощность произ-водства…
Как заявил мэр столицы Юрий Лужков агенству «Интерфакс», от японских бизнесменов поступили предложения по созданию в Москве современных предприятий по переработке бутылок из пластика и пластмассы. «И наши бизнесмены, видя такую выгоду, должны к этому подключиться», — сказал Юрий Лужков во время посещения предприятий санитарной очистки в промышленной зоне «Котляково», предназначенной для приема и сортировки…
Что мы можем упаковать?
