Tokio Universiteti tərəfindən

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Öz-özünə yığılmış nanokublar vasitəsilə dinamik molekulyar nəqliyyat. Kredit: Chem (2026). DOI: 10.1016/j.chempr.2026.103065

Tokio Universitetinin professoru Şuiçi Hiraoka və Yokohama Şəhər Universitetinin professoru Masanori Taçikavanın rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu, suda öz-özünə yığılmış molekulyar “nanokublar”dan istifadə edərək molekulların dinamik nanoskal məsamələrdən necə keçdiyini kəmiyyətcə təhlil edib. Tədqiqatçılar gözlənilməz bir fenomen aşkar ediblər: Xətti alkan molekulları üçün daha uzun molekullar molekulyar qapılardan daha qısa olanlardan daha sürətli keçir.

Tədqiqat daha sonra aşkar etdi ki, nəqliyyat sürətləri yalnız məsamə ölçüsü ilə deyil, həm də qapının dinamik elastikliyi və xarici məsamə səthindəki zəif keçici qarşılıqlı təsirlərlə müəyyən edilir. Məqalə Chem jurnalında dərc olunub .

Nanomiqyaslı məsamələr vasitəsilə daşınma hüceyrə membranlarında ion kanalları və akvaporinlər də daxil olmaqla bir çox bioloji proseslər üçün əsasdır. Lakin sərt süni filtrlərdən fərqli olaraq, bioloji məsamələr istilik hərəkəti səbəbindən daim dəyişir və formasını dəyişir. Molekulyar səviyyədə molekulların bu cür dinamik qapılardan necə keçdiyini anlamaq çətin olaraq qalır.

Bu problemi araşdırmaq üçün tədqiqatçılar suda amfifil molekulların öz-özünə yığılması nəticəsində əmələ gələn kub formalı molekulyar birləşmələrdən istifadə ediblər. Bu “nanokublar” kiçik elastik məsamələr vasitəsilə xaricə bağlı hidrofob daxili boşluqlar ehtiva edir. Müxtəlif elastikliyə malik üç nanokub hazırlayaraq, komanda məsamə dinamikasının molekulyar daşınmaya necə təsir etdiyini sistematik şəkildə araşdırıb.

Tədqiqatçılar zamanla həll edilən lüminessensiya ölçmələrindən istifadə edərək müxtəlif karbohidrogen molekullarının udma sürətlərini təhlil etdilər. Onlar xətti alkanların eyni karbon ədədinə malik şaxələnmiş alkanlardan daha sürətli nanokublara daxil olduğunu aşkar etdilər və bu da dinamik məsamələrin sadəcə molekulyar ölçüdən daha çox molekulyar formanı fərqləndirdiyini nümayiş etdirdi.

Daha təəccüblüsü odur ki, karbohidrogen zənciri uzandıqca daşınma sürəti də artmışdır. Bu tendensiya adi makroskopik intuisiyaya ziddir, burada daha uzun cisimlərin ümumiyyətlə dar dəliklərdən daha yavaş keçməsi gözlənilir. Tədqiqatçılar həmçinin molekulların uclarında ikiqat və ya üçqat rabitənin tətbiqinin daşınmanı sürətləndirdiyini, oksigen atomlarının daxil edilməsinin isə onu yavaşlatdığını aşkar etdilər.

Bu müşahidələri izah etmək üçün komanda iki mərhələli nəqliyyat mexanizmi təklif etdi. Molekullar əvvəlcə dalğalanan məsamədən keçməzdən əvvəl nanokubun xarici səthində keçici bir “qarşılaşma kompleksi” əmələ gətirirlər. Xarici səthlə daha güclü qarşılıqlı təsir göstərən molekullar orada daha uzun müddət qalır və bu da qapı müvəqqəti olaraq açıldıqda daxil olma ehtimalını artırır. Molekulyar dinamika simulyasiyaları təklif olunan mexanizmi dəstəkləyərək məsamələrin açılmasını və molekulyar keçid hadisələrini birbaşa vizuallaşdırdı.

Tapıntılar dinamik nanoskal qapılar vasitəsilə molekulyar nəqliyyat üçün yeni kinetik prinsip təmin edir və bioloji nəqliyyat proseslərindən ilhamlanan selektiv süni kanalların, molekulyar tanıma sistemlərinin və ayırma materiallarının gələcək dizaynına töhfə verə bilər.

Nəşr detalları

Hongye Chen və digərləri, Dinamik sintetik məsamə ilə xətti karbohidrogenlərin kinetik qapağı, Chem (2026). DOI: 10.1016/j.chempr.2026.103065

Jurnal məlumatları: Kimya