Schematiskt diagram av den magnetiska-plasmoniska katalytiska multimodulära nanoreaktorn. Kredit:POSTECH
Olika kemiska reaktioner inträffar en efter en i celler, och livet upprätthålls eftersom varje steg i reaktionen regleras utan fel. Nyligen har ett koreanskt forskarlag utvecklat ett dubbelkatalysatorsystem som exakt kan kontrollera katalytiska reaktioner på samma sätt som celler kan.
Ett POSTECH-forskarteam ledd av professor In Su Lee, forskningsassistentprofessorerna Amit Kumar och Nitee Kumari och masterstudenten Jongwon Lim (Kemiska institutionen) utvecklade en nanoreaktor som kombinerar magnetiska material och metallkatalysatorer.
En nanoreaktor som kombinerar två eller flera katalysatorer orsakar en kontinuerlig katalytisk reaktion för att hjälpa till att syntetisera exakta kemikalier. Men varje steg i syntesen påverkas av det andra på grund av ett brett område av temperaturer och tryck, vilket gör det extremt utmanande att kontrollera reaktionsstegen eller undertrycka sidoreaktioner.
För att övervinna detta utvecklade forskargruppen en magnetisk-plasmonisk multimodulär nanoreaktor bestående av ett magnetiskt kärnskal och ett plasmonguleskal. Ett magnetiskt material i mitten av nanoreaktorn och ett plasmonskal vid kanten aktiverar selektivt katalysatorn under påverkan av magnetfält respektive nära-infraröda strålar. Som ett resultat kan plattformen selektivt generera termisk energi utan att applicera extern värme. Dessutom skadar nanoreaktorn inte levande varelser eller orsakar sidoreaktioner genom att minimera interferensen från olika katalysatorer.
Elektronmikroskopibilder av den magnetiska-plasmoniska multimodulära nanoreaktorn. Kredit:POSTECH
Som ett resultat av fjärrstyrning av nanoreaktorn med hjälp av magnetfält och nära-infraröda strålar, producerade plattformen kanel med högt förädlingsvärde (ca 95 %) genom en kontinuerlig reaktion i en behållare från enkla prekursorer.
"Med hjälp av denna nanoreaktor är det möjligt att syntetisera komplexa droger som inte kunde syntetiseras inuti kroppen förrän nu," förklarade professor In Su Lee. "Dessutom förväntas tekniken vara tillämpbar på terapiområdet, som diagnostiserar och behandlar sjukdomar samtidigt."
Forskningen publicerades i Nano Letters . + Utforska vidare
