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利用磁場可遠(yuǎn)程控制化學(xué)反應(yīng)

中化新網(wǎng)訊 英國《自然》旗下全新子刊《自然·催化》雜志19日在線發(fā)表的一篇論文稱,美國科學(xué)家研發(fā)了一種用磁場遠(yuǎn)程開啟化學(xué)反應(yīng)的方法,實(shí)現(xiàn)了在特定時(shí)間和地點(diǎn)釋放分子。這一技術(shù)在選擇性藥物輸送中有潛在應(yīng)用價(jià)值,有望在協(xié)助治療癌癥等重大疾病上發(fā)揮巨大作用。

  通常,當(dāng)酶遇到一個(gè)特定靶標(biāo)(基質(zhì))就會快速反應(yīng)。因此,將一個(gè)藥物分子連接到與酶接觸時(shí)才會釋放的基質(zhì)上,是完全可實(shí)現(xiàn)的。然而,在正常條件下,科研人員往往會遇到一個(gè)選擇性的難題,那就是一旦酶與基質(zhì)相遇,藥物就會被立即釋放,這給藥物的實(shí)際使用帶來了非常大的困擾。

  此次,美國喬治亞大學(xué)研究人員謝爾蓋·明科及其同事,分別將酶和基質(zhì)連接到不同的氧化鐵納米粒子上,解決了以上難題。研究團(tuán)隊(duì)先是將這些粒子包在聚合物涂層中,確保它們不會互相作用。實(shí)驗(yàn)表明,在沒有磁場的條件下,連在納米粒子上的酶與基質(zhì)不會產(chǎn)生反應(yīng),因此藥物不會被釋放。然而,一旦開啟磁場,納米粒子在力的作用下聚攏,聚合物涂層融合,于是指定的化學(xué)反應(yīng)就會發(fā)生,藥物就會按人們所需釋放出來。

  這項(xiàng)成果顯示,磁場控制技術(shù)不僅在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,還在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域贏得了一席之地——利用磁場可遠(yuǎn)程開啟和關(guān)閉化學(xué)反應(yīng)。目前,研究團(tuán)隊(duì)已在一項(xiàng)概念驗(yàn)證研究中使用該方法,證明它可用于釋放化療藥物阿霉素來殺死癌細(xì)胞,未來該技術(shù)有望為多種相關(guān)疾病的治療帶來幫助。


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