Reti e chimica delle miscele
Molte discipline scientifiche riguardano lo studio delle reti complesse. Eppure, fino a poco tempo fa, tale studio non rientrava nell’ambito della chimica; i chimici hanno da sempre studiato le sostanze in isolamento, poiché le miscele complesse erano troppo difficili da analizzare. Il progetto READ(si apre in una nuova finestra) (Replication and adaptation in molecular networks), finanziato dall’UE, ha studiato la chimica delle miscele complesse. Molte istituzioni accademiche europee hanno iniziato tali studi, rendendo possibile lo sviluppo di nuovi strumenti analitici. Il progetto ha unito le varie istituzioni in una rete destinata allo studio dei sistemi chimici, comprese le reti molecolari. Il progetto READ ha inoltre fornito un programma di formazione consolidata sul tema, incorporato all’interno del programma di ricerca. Il progetto di ricerca si è focalizzato su due tipi complementari di rete molecolare sintetica: controllata a livello cinetico e termodinamico. Il primo tipo è illustrato dai sistemi auto-replicanti, mentre le librerie combinatoriali dinamiche dimostrano la seconda tipologia. Tali campi vantano numerose applicazioni specializzate, alcune delle quali includono: auto-sintesi di materiali elettricamente conduttivi, individuazione di prodotti chimici e valutazione della somiglianza molecolare ai fini dell’anti-contraffazione. La prima parte della ricerca ha riguardato lo studio della competizione tra molecole autoreplicanti nei sistemi sistemi di diffusione della reazione. Il team ha scoperto il primo esempio di bistabilità in un sistema di auto-replicatori, il che rappresenta un nuovo fenomeno emergente nelle reti complesse di replicatori. Gli studi relativi ai nuovi materiali, svolti grazie alle librerie combinatoriali dinamiche, hanno rivelato un nuovo modo di creare polimeri supramolecolari con lunghezza regolabile e polidispersità. Il team ha inoltre ha sviluppato un nuovo sensore per mercurio (tossico) e ha raggiunto il primo esempio di evoluzione darwiniana in relazione ad auto-replicatori auto-assemblanti. Un ulteriore lavoro ha ottenuto sensori combinatoriali dinamici per bioanalisi, tra cui sensori per antibiotici. Lo studio delle miscele complesse ha prodotto un’importante espansione delle tecniche analitiche. Infine, la il team di ricerca ha iniziato a lavorare sui metodi anti-contraffazione sulla base di materiali auto-assemblanti, ma tale fase non ha prodotto un’applicazione potenzialmente commerciale. La rete di formazione READ ha offerto benefici alla carriera di 15 ricercatori. Il lavoro ha prodotto oltre 25 pubblicazioni, molte delle quali su prestigiose riviste. La rete del progetto rete ha aiutato lo Spazio europeo della ricerca (SER). Infine, il consorzio ha istituito nuove collaborazioni e ha fornito le competenze necessarie, ai giovani scienziati, per ulteriori ricerche nel nuovo e promettente settore della chimica dei sistemi.