Sieci i właściwości chemiczne mieszanin
Wiele dyscyplin naukowych zajmuje się badaniem złożonych sieci. Jednak do niedawna chemia wyłamywała się z szeregu, a chemicy tradycyjnie analizowali poszczególne substancje w izolacji, ponieważ analiza złożonych mieszanin nastręczała im zbyt wielu problemów. W ramach finansowanego z funduszy unijnych projektu READ(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (Replication and adaptation in molecular networks) przyjrzano się właściwościom chemicznym złożonych mieszanin. Dzięki rozwojowi nowych narzędzi analitycznych wiele europejskich instytucji akademickich rozpoczęło tego rodzaju badania. Projekt połączył szereg różnych instytucji, tworząc jedną sieć, której celem są badania nad chemią systemów, takich jak sieci molekularne. Uczeni biorący udział w inicjatywie READ stworzyli również skonsolidowany program szkoleniowy ze wspomnianej dziedziny, który stał się częścią programu badawczego. Prowadzone działania skoncentrowały się na dwóch komplementarnych rodzajach syntetycznych sieci molekularnych: kontrolowanych kinetycznie i termodynamicznie. Przykładem tych pierwszych są systemy samoreplikujące się, natomiast do przedstawicieli drugiej ze wspomnianych grup należą dynamiczne biblioteki kombinatoryjne. Tego rodzaju dziedziny mają wiele specjalistycznych zastosowań, takich jak samosynteza materiałów przewodzących prąd elektryczny oraz chemiczne rozpoznanie i ocena podobieństwa struktury molekularnej w celu wykrywania fałszerstw. W pierwszej fazie badań przyjrzano się procesowi rywalizacji pomiędzy samoreplikującymi się molekułami w układach reakcji-dyfuzji. Naukowcy odkryli pierwszy przykład bistabilności w układzie składającym się z molekuł samoreplikujących się, co jest nowym zjawiskiem w złożonych sieciach cząsteczek posiadających zdolność replikacji. Analiza nowych materiałów z użyciem dynamicznych bibliotek kombinatoryjnych doprowadziła badaczy do nowatorskiej metody produkcji polimerów supramolekularnych o kontrolowanej długości i polidyspersyjności. Opracowano również nowy czujnik wykrywający obecność toksycznej rtęci, a także po raz pierwszy w historii dokonano darwinowskiej ewolucji samoorganizujących się molekuł samoreplikujących. Dalsze prace pozwoliły na stworzenie dynamicznych czujników kombinatoryjnych służących do bioanalizy, włączając w to czujniki antybiotyków. Dzięki analizie złożonych mieszanin wzbogacono istniejący wachlarz technik analitycznych. W końcowej części projektu zespół rozpoczął prace nad metodami walki z fałszerstwami dzięki wykorzystaniu samoorganizujących się materiałów, jednak w ramach inicjatywy nie udało się znaleźć dla nich zastosowania komercyjnego. Stworzona dzięki projektowi READ sieć szkoleniowa wsparła rozwój zawodowy 15 początkujących naukowców. Do rezultatów prowadzonych prac należy również zaliczyć ponad 25 artykułów, z których kilka doczekało się publikacji w prestiżowych czasopismach naukowych. Powstała w wyniku projektu sieć przyczyniła się do udoskonalenia struktury europejskiej przestrzeni badawczej (EPB). Konsorcjum nie tylko nawiązało współpracę z innymi podmiotami, lecz także umożliwiło młodym naukowcom zdobycie umiejętności niezbędnych do prowadzenia dalszych badań w obiecującej, nowej dziedzinie, jaką jest chemia systemów.