Diagramma schematico del nanoreattore multimodulare catalitico magnetico-plasmonico. Credito:POSTECH
Varie reazioni chimiche si verificano una dopo l'altra nelle cellule e la vita viene mantenuta poiché ogni fase della reazione viene regolata senza errori. Di recente, un team di ricerca coreano ha sviluppato un sistema a doppio catalizzatore in grado di controllare con precisione le reazioni catalitiche proprio come fanno le cellule.
Un gruppo di ricerca POSTECH guidato dal professor In Su Lee, dai professori assistenti di ricerca Amit Kumar e Nitee Kumari e dallo studente del master Jongwon Lim (Dipartimento di chimica) hanno sviluppato un nanoreattore che combina materiali magnetici e catalizzatori metallici.
Un nanoreattore che combina due o più catalizzatori provoca una reazione catalitica continua per aiutare a sintetizzare sostanze chimiche precise. Tuttavia, ogni fase della sintesi è influenzata dall'altra a causa di un'ampia gamma di temperature e pressioni, il che rende estremamente difficile controllare le fasi di reazione o sopprimere le reazioni collaterali.
Per ovviare a questo problema, il team di ricerca ha sviluppato un nanoreattore magnetico-plasmonico multimodulare costituito da un nucleo magnetico e da un tuorlo plasmonico. Un materiale magnetico al centro del nanoreattore e un guscio plasmonico sul bordo attivano selettivamente il catalizzatore sotto l'influenza rispettivamente dei campi magnetici e dei raggi del vicino infrarosso. Di conseguenza, la piattaforma può generare selettivamente energia termica senza applicare calore esterno. Inoltre, il nanoreattore non danneggia gli esseri viventi né provoca reazioni collaterali riducendo al minimo l'interferenza di vari catalizzatori.
Immagini al microscopio elettronico del nanoreattore magnetico-plasmonico multimodulare. Credito:POSTECH
Come risultato del controllo a distanza del nanoreattore mediante campi magnetici e raggi nel vicino infrarosso, la piattaforma ha prodotto cinnamaldeide ad alto valore aggiunto (ca. 95%) attraverso una reazione continua in un vaso da semplici precursori.
"Utilizzando questo nanoreattore, è possibile sintetizzare farmaci complessi che fino ad ora non potevano essere sintetizzati all'interno del corpo", ha spiegato il professor In Su Lee. "Inoltre, la tecnologia dovrebbe essere applicabile al campo della teranostica, che allo stesso tempo diagnostica e cura le malattie."
La ricerca è stata pubblicata in Nano Letters . + Esplora ulteriormente
