Två kemister vid Scripps Research Institute har syntetiserat ett nytt vetenskapligt verktyg i nanoskala - en liten molekylär omkopplare som slår på eller av sig själv när den upptäcker metalljoner i sin omedelbara omgivning.
Visas på omslaget till den 19 april, 2010 års nummer av den internationella upplagan av tidskriften Angewandte Chemie , denna molekyl kan vara användbar som ett laboratorieverktyg för att kontrollera små reaktioner i provröret, och den har potential att utvecklas som grunden för en ny teknik som känsligt kan detektera metaller, gifter, och andra föroreningar i luften, vatten, eller jord.
Molekylen heter "ouroborand" efter den mytomspunna Ouroboros ("svansätare" på grekiska) - en ödlaliknande varelse som sväljer sig själv från huvud till svans. I mytologin, den cykliska Ouroboros avbildas alltid med svansen i munnen och detta brukar tas som en symbol för evigheten. I Scripps Research-laboratoriet där det uppfanns, Ouroborand-molekylen sväljer eller hostar ut svansen – som en strömbrytare som slås på eller av när den känner av metaller.
Denna växling är möjlig eftersom molekylen har ett koppliknande huvud i ena änden och en svans i den andra. Svansen kan rulla runt och täppa till koppen - precis som ödlan sväljer sin egen svans.
"När inga metaller är närvarande, molekylens svans hålls i sin hålighet i andra änden, säger Julius Rebek, Ph.D., som är chef för Skaggs Institute for Chemical Biology vid Scripps Research.
I närvaro av zink eller andra metalljoner, den del av molekylen som förbinder huvudet och svansen ringlar runt metalljonerna och drar isär huvudet och svansen, öppnar molekylen, säger Rebek. Ta bort metallen, och svansen kommer att röra sig igen för att täppa till den andra änden av molekylen.
När Rebek och hans postdoktor Fabien Durola syntetiserade molekylen och bestämde sig för att döpa den till våroborand, de gjorde en slags återgång till kemisters och alkemisters drömmar för länge sedan. Under medeltiden och genom renässansen, den mytomspunna Ouroboros var en symbol som användes i alkemin, den uråldriga praktiken som var en föregångare till modern kemi.
Andan i denna symbol fördes senare också över till modern kemi. För mer än ett sekel sedan, den berömda tyske kemisten August Kekule hade en dröm om en orm med svansen i munnen, och detta inspirerade honom att föreslå det rätta, cirkulär struktur av föreningen bensen, ett vanligt använt industriellt lösningsmedel.
