Un team di scienziati guidato dal Berkeley Lab ha sviluppato una libreria di proteine ​​artificiali o "peptoidi" che efficacemente "chelano" o si legano a lantanidi e attinidi, metalli pesanti che compongono i cosiddetti elementi f-block nella parte inferiore della tavola periodica.

La nuova biblioteca offre ai ricercatori un sistema automatizzato, metodo ad alta produttività per progettare con precisione nuovi peptoidi, polimeri simili a proteine ​​con una sequenza precisa di unità monomeriche, che chelano i lantanidi come il gadolinio, un ingrediente comune negli agenti di contrasto per risonanza magnetica, e attinidi come il plutonio.

Come riportato sulla rivista Scienze chimiche , i ricercatori hanno incorporato monomeri su misura con proprietà di legame f-block su scaffold peptoidi presso la Molecular Foundry di Berkeley Lab. In questo primo studio, i ricercatori hanno assemblato due monomeri di idrossipiridinone e catecolammide bio-ispirati su complessi molecolari chiamati "tetrameri, " producendo una libreria di 16 peptoidi chelanti (noti anche come "leganti"). I ricercatori hanno quindi utilizzato una tecnica basata sulla luminescenza per misurare quanto bene ciascun peptoide chelante si coordinasse con i cationi lantanidi (ioni caricati positivamente) europio e terbio.

I ricercatori hanno scoperto che i sistemi chelanti con tre e quattro gruppi funzionali idrossipiridinone mostrano un'elevata affinità per i metalli lantanidi, ed in particolare europio, suggerendo che questi chelanti a base di peptoidi potrebbero essere utilizzati per progettare ligandi su misura per un'ampia gamma di applicazioni con metalli f-block, quali processi di separazione chimica, ottimizzazione del dispositivo ottico, e sviluppo farmaceutico. Inoltre, estendere la tecnica dei ricercatori per incorporare ulteriori monomeri potrebbe potenzialmente portare a librerie molto più grandi.

Lo studio è stato condotto da Rebecca Abergel, uno scienziato della facoltà nella divisione di scienze chimiche del Berkeley Lab e assistente professore nel dipartimento di ingegneria nucleare dell'UC Berkeley.