Indywidualnie wykonane nanoklatki do zastosowań biomedycznych Jeden z najbardziej obiecujących materiałów XXI wieku posiada niespotykaną dotąd powierzchnię oraz duże puste przestrzenie wewnętrzne. Naukowcy wykorzystali cząsteczki biologiczne do syntezy takich materiałów, aby zbudować cząsteczki i systemy dostarczania leków. Zdrowie © Thinkstock Sieci metaloorganiczne (MOF) składają się z atomów metali połączonych cząsteczkami organicznymi, a ich budowa przypomina rusztowania. Ogromna powierzchnia oraz puste przestrzenie wewnątrz tych porowatych rusztowań sprawiają, że cieszą się one ogromnym zainteresowaniem w zakresie separacji substancji chemicznych, detekcji i dostarczania leków. Jednym z takich zastosowań jest magazynowanie wodoru lub dwutlenku węgla na potrzeby czystych energii. Materiałom tym można nadawać niemal nieograniczone funkcje ze względu na możliwość dostosowywania ich właściwości dotyczących relacji gospodarz-gość oraz modyfikacji powierzchni wewnętrznych po obróbce. Przy wsparciu środków unijnych zespół naukowców opracował nowe, nanoskalowe MOF do dostarczania leków i innych zastosowań w ramach projektu "Nanoscale metal–organic frameworks for biomedical applications" (NANOBIOMOFS). Materiały te są oparte na ważnych z biologicznego punktu widzenia ligandach organicznych. Jedna grupa badaczy wykorzystała nukleozasadę adeninę. Adenina i jej pięć azotowych atomów donorowych wykazały się imponującą wszechstronnością oraz różną koordynacją wokół klastra metali w każdym MOF. Przykładowe zastosowania tych MOF to czujniki uwodnienia (zmieniają kolor z różowego na purpurowy) oraz systemy dostarczania leków (poprzez wiązanie wodoru leku przeciwnowotworowego). W innej grupie MOF wykorzystano ligandy peptydowe. Posłużyły one do separacji mieszanin dwóch różnych enancjomerów, czyli cząsteczek, które mają ten sam wzór chemiczny, ale są wzajemnymi lustrzanymi odbiciami, przez co nie można ich nałożyć na siebie (cząsteczki chiralne). Separacja enancjomerów ma istotne znaczenie dla dostarczania leków, ponieważ zazwyczaj jedna z cząsteczek jest bardziej aktywna niż druga. Cząsteczki chiralne są najczęściej aktywne optycznie. Trzecia i ostatnia grupa MOF oparta była na enancjomerach aminokwasów. Naukowcy zastosowali je w różnych ilościach, aby uzyskać dwa izostrukturalne (posiadające podobną strukturę kryształową) oraz homochiralne (posiadające tę samą chiralność) MOF o różnej aktywności optycznej. To przełomowe osiągnięcie opisano w artykule złożonym do publikacji. W projekcie NANOBIOMOFS przygotowano szereg publikacji w renomowanych czasopismach naukowych, rozdział książkowy oraz niewielką recenzję. Badania nad MOF rozwijają się błyskawicznie na całym świecie, a wkrótce pierwsze materiały powinny trafić na rynek. UE i europejscy naukowcy odegrają ważną rolę w epoce nowych materiałów, które będą stosowane w biomedycynie, energetyce, środowisku i wielu innych dziedzinach. Słowa kluczowe Czujniki, sieci metaloorganiczne, rusztowania porowate, dostarczanie leków, nanoskalowe, zastosowania biomedyczne, adenina
