Hydrogeler, allestädes närvarande material i våra dagliga liv, är i fokus för vetenskaplig forskning publicerad i Chemistry—A European Journal . Arbetet utfördes av SupraBioNanoLab vid Institutionen för kemi, material och kemiteknik Giulio Natta vid Politecnico di Milano och visade hur kombinationen av supramolekylär kemi och kristallografi kan användas för att designa hydrogeler med specifika egenskaper.
Studien fokuserade på användningen av en aminosyra som heter Fmoc-pentafluoro-phenylalanine, som effektivt förvandlas till en gel i vatten. Forskarna undersökte beteendet hos denna molekyl i närvaro av andra ämnen, inklusive bioaktiva molekyler som vitamin B3, som etablerar starka attraktiva interaktioner med dess reaktiva grupper. Experimentella resultat har visat att interaktionerna mellan aminosyran och partnermolekylerna är identiska både i bildningen av ett kristallint komplex i fast tillstånd och i skapandet av en gel i ett vattenhaltigt lösningsmedel.
"Nyckeln till forskningen var bestämningen av komplexets kristallstruktur genom röntgendiffraktion, vilket gjorde att vi kunde förutsäga egenskaperna och konsistensen hos den resulterande gelén", förklarar Valentina Dichiarante vid Institutionen för kemi, material och kemiteknik. Giulio Natta på Politecnico di Milano. "Detta gjorde det också möjligt för oss att modulera frisättningen av partnermolekylen från själva gelén."
"Detta vetenskapliga genombrott öppnar nya perspektiv för den selektiva och målinriktade designen av blandade hydrogeler", tillägger Pierangelo Metrangolo vid Institutionen för kemi, material och kemiteknik Giulio Natta vid Politecnico di Milano. "De supramolekylära interaktionerna mellan komponenterna i fast fas gör att styrkan och strukturen hos gelén kan moduleras, vilket skapar en idealisk matris för kontrollerad frisättning av aktiva substanser, med möjliga terapeutiska eller kosmetiska tillämpningar."
Dessa resultat ledde tidskriften Chemistry—A European Journal att ägna huvudomslaget till den utgåva som innehåller artikeln till den, tillsammans med en detaljerad profil om verkets författare och deras forskningsverksamhet. Denna utmärkelse understryker det betydande bidrag som denna forskning ger till det framväxande området hydrogeler och biomedicinska tillämpningar.
Mer information: Eleonora Veronese et al, Acid⋅⋅⋅Amide Supramolecular Synthon for Tuning Amino Acid-Based Hydrogels Properties, Chemistry—A European Journal (2023). DOI:10.1002/chem.202301743
Journalinformation: Kemi – En europeisk tidskrift
Tillhandahålls av Polytechnic University of Milan
