I ricercatori dell'Università di Lund in Svezia sono riusciti a produrre nanotubi da un singolo blocco costitutivo utilizzando il cosiddetto auto-riconoscimento molecolare. Il tubo può anche cambiare forma a seconda dell'ambiente circostante. I risultati possono contribuire al futuro sviluppo dei canali di trasporto dei farmaci attraverso la membrana cellulare.

In questo studio, ricercatori dell'Università di Lund in Svezia, insieme ai colleghi dell'Università di Vilnius in Lituania, hanno studiato come le molecole si legano tra loro usando legami chimici deboli per formare grandi strutture.

Lo scopo dello studio era determinare la dimensione più piccola possibile di queste molecole, in cui sono ancora in grado di fornire informazioni sufficienti per allegare con successo e formare una struttura di grandi dimensioni desiderata. La strategia dei ricercatori è stata quella di utilizzare molti legami idrogeno deboli che si assemblano in modo preprogrammato.

"Ci sono voluti 20 anni per scoprire il design di questa molecola che ha prodotto nanotubi molecolari", dice Kenneth Wärnmark, professore di chimica presso la Facoltà di Scienze dell'Università di Lund.

Come bonus unico, hanno anche scoperto che la molecola può costruire forme diverse, a seconda del suo ambiente. I ricercatori sono in grado di modificare questo ambiente, in parte, attraverso la loro scelta del solvente e, in parte, attraverso la loro scelta di una cosiddetta "molecola ospite".

"Le molecole possono formare un tubo, ma anche assumere la forma di una capsula o di una cintura molecolare", Kenneth Wärnmark.

A differenza dei nanotubi di carbonio sviluppati che sono già sul mercato, i nuovi nanotubi molecolari possono essere regolati rispetto al diametro. Per di più, il processo di fabbricazione è sia più semplice che più rispettoso dell'ambiente rispetto a quello dei nanotubi di carbonio che sono costituiti da singoli atomi di carbonio e sono assemblati utilizzando forti legami chimici ad alta temperatura.

"Poter regolare il diametro è importante se tu, ad esempio, vogliono usare i tubi per trasportare qualcosa all'interno", dice Kenneth Wärnmark.

Una possibile applicazione è il trasporto di farmaci attraverso una membrana cellulare per la quale il nanotubo molecolare può fungere da canale. Il diametro del tubo e le proprietà della sua superficie lo rendono adatto al trasporto di sostanze che regolano i segnali nervosi nel corpo umano, come l'acetilcolina.

"Le persone con il morbo di Alzheimer soffrono di carenza di acetilcolina e, si spera, nel futuro, questo potrebbe essere un modo per ridurre l'impatto della malattia. Però, richiede molte più ricerche e studi clinici prima di sapere se funziona o meno", dice Kenneth Wärnmark.