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
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…
Нефтехимические компании Таиланда и других стран Юго-Восточной Азии с оптимизмом смотрят на перспективы регионального рынка в ожидании дальнейшего роста цен на нефтехимические продукты, который должен произойти на фоне снижения их запасов и общего экономического оживления в регионе. Аналитики ожидают, что цены на нефтехимические продукты достигнут своего циклического пика в текущем или 2005 году. Циклический пик…
Депутат Городского совета Красноярска Артем Черных предлагает заменить железные крышки канализационных колодцев на пластиковые. На сессии Горсовета Черных проинформировал депутатов о содержании своего запроса в администрацию Красноярска. Народный избранник напомнил, что уже несколько человек погибли в открытых канализационных колодцах. Виной тому не только коммунальные службы. Люки просто воруют и сдают как лом черного металла. Между…
Компания Tonnies Meat, крупнейший поставщик мясных продуктов в Европе, прогнозирует, что в течение 2004 года, она будет производить в день около 1,5 миллиона единиц мяса в защитной газовой упаковке для продажи в супермаркетах Германии. Головной офис Tonnies Meat расположен в Вестфалии. В настоящее время там упаковывается около 600,000 единиц продукции в день на оборудовании для…
Согласно Постановления Правительства РФ от 3 апреля 2004 г. N 151 «О внесении изменения в постановление Правительства Российской Федерации от 5 июня 2003 г. N 327» утвержденные ставки ввозных таможенных пошлин на отдельные виды поливинилхлорида устанавливаются на постоянной основе. Ранее они были утверждены на срок до 9 месяцев.Так для кода ТН ВЭД России 3904 10…
Группа компаний «Регент» запустила первую в России линию по выпуску пятислойной стретч-пленки. Мощность линии составляет 11 тыс. тонн/год. Установка и ввод в эксплуатацию оборудования SMS Folientechnik позволяет группе компаний занять лидирующие позиции на рынке транспортной упаковки. Напомним, что осенью 2002 года был заключен договор с известной австрийской компанией-производителем SMS Folientechnik. В рамках договора «Регент» стал…
Компания «Пента Силикон» приступила к производству новых модификаторов серии ПЕНТА-1005 для полиэтилена, полипропилена и полистирола. В основе модификаторов — низкомолекулярный и высокомолекулярный силоксаны, благодаря которым модификаторы улучшают процессы литья и экструзии термопластов, а также улучшает качество поверхности готовых изделий. Модификаторы имеют удобный для введения в перерабатывающее оборудование вид гранул. Расход добавок — от 0,2 по…
Объем производства продукции на предприятиях химической и нефтехимической промышленности Белоруссии в I квартале 2004г. увеличился на 16,2% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года и составил 1 трлн. 176 млрд. рублей. Об этом 17 апреля сообщила пресс-служба посольства Белоруссии в РФ. Предприятиями отрасли произведено 1 млн. 515 тыс. тонн минеральных удобрений, что на 20,9% превышает…
Пресс-служба компании «Белгородэнерго», которая является филиалом ОАО «МРСК Центр», сообщает о том, что в текущем году специалисты компании проведут реконструкцию около 62 км подземных кабельных линий электропередачи (ЛЭП) 0,4-10 кВ, проходящих по территории Белгорода, Белгородского района, а также Шебекино. Как подчеркивается в опубликованном сообщении, модернизация ЛЭП будет проводиться с использованием современного оборудования, а также целого…
В составе ОАО «Нижнекамскнефтехим» образован завод полиолефинов. В его состав завод войдут будущие производства полипропилена и линейного полиэтилена. Директором завода назначен бывший заместитель директора завода этилена Виктор Трифонов. Напомним, что Нижнекамскнефтехим и итальянская компания Текнимонт заключили контракт на проектирование завода по выпуску полипропилена и поставку оборудование для него. Производство полипропилена, который применяется в производстве волокон,…
Индийские компании Bayer ABS и Bhansali Engineering смотрят в будущее весьма оптимистично, поскольку являются единственными участниками внутреннего рынка конструкционных пластмасс, представленных в основном АБС-пластиком (сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола), сополимером акрилонитрила и стирола и поликарбонатами. АБС-пластик и сополимер акрилонитрила и стирола используются для изготовления термоизоляционных прокладок для холодильников, автомобильных деталей, деталей бытовой электроники, компьютеров и…
West Pharmaceutical Services, Inc. представляет новейшую технологию производства защитной пленки для фармацевтической упаковки. Упаковка с пленкой West FluroTec существенно уменьшит возможность выщелачивания, экстракции или просыпания в результате взаимодействия лекарства с упаковочной пленкой при запечатывании и уменьшает возможность потенциального загрязнения лекарства. Это защитит пациента и сэкономит производителям миллионы долларов. West FluroTec – фторуглеродная пленка производимая из…
Туркменистан намерен увеличить в два раза производство полипропилена — с 90 до 200 тысяч тонн в год. Реализация проектов строительства новой установки каталитического крекинга и линии по выпуску из сжиженного газа полипропиленовых гранул на НПЗ в городе Туркменбаши потребуют инвестиций в $700 млн, рассказали в правительстве Туркмении, где принято к исполнению постановление президента о подготовке…
Как сообщили Plastinfo.ru в пресс-службе ОАО «Нижнекамскнефтехим», коллектив самого молодого производства «Полистирола и газового конденсата» успешно справился с выполнением планового задания первого квартала. С 31 июля 2003 года, после ввода пуска в эксплуатацию, на участке по выпуску полистирола постепенно увеличивали мощности и количество марок. Сейчас объем производства полистирола довели до 3,5 тыс. тонн в месяц.Cообщается,…
Американская компания Nypro планирует построить свое первое производство пресс-форм для термопластавтоматов в России. По информации, полученной Plastinfo.ru, компания должна получить на реализацию этого проект кредит в объеме 2,7 млн. долл. от Overseas Private Investment Corporation. Также часть инвестиций в размере 4-5 млн. долл. берет на себя правительство США — для московского инструментального подразделения «Нипро-Москва», которое…
Канадская компания Husky, основанная в 1953, стала известна как разработчик высокопроизводительных систем производства тонкостенных упаковок и системы изготовления ПЭТ преформ большого объема при изготовлении упаковки. За последние три года бизнес компании в Азии вырос в три раза и ожидается, что в ближайшие пять лет утроиться. По заявлению представителей Husky, сделанном на недавней выставке T-Plas в…
Двадцать европейских компаний объединились для разработки и внедрения новых электронных приборов, на основе пластмасс, которые должны будут заменить распространенные радиочастотные устройства идентификации (RFID). Один из ключевых партнеров проекта – Plastic Logic (Великобритания), специализирующаяся на производстве и разработке микросхем на основе полимеров. Основанная цель этого Европейского научно-исследовательского проекта – уменьшить стоимость так называемой “интеллектуальной упаковки ”….
Представители ОАО «Гродно Азот» сообщили журналистам о том, что в настоящее время ОАО «Гродно Азот» и ОАО «Гродно Химволокно» проводят переговоры с российским ОАО «КуйбышевАзот» о сотрудничестве в реализации проекта по строительству установки по производству полиамида-6. На данный момент делегация двух указанных белорусских предприятий находится в городе Куйбышеве. В этой связи интернет-портал rcc.ru приводит на…
Что мы можем упаковать?
