材料科学领域的一大重要挑战就是要改进药物输送的时间控制装置。为了解决这个难题,William L. Murphy等人研制并描述了一种基于水凝胶的动态材料,它可以对触发分子做出反应从而释放出胶囊药物。具体而言就是:他们利用机能蛋白–钙调蛋白形成了水凝胶,这在水凝胶的聚合体网络中形成了一个整体单位。
钙调蛋白受触发分子的引导形成了一种构象变化,它是蛋白质原子的空间性重新排列。最为重要的是,钙调蛋白的纳米级构象变化使水凝胶的体积减小,并在事先预定好的时间内诱导了药物的释放。同时,水凝胶会形成临床相关的微球体,微球体经注射器注入以后仍然可以保持其几何形态,并且不会破坏模型药物的分子结构–血管内皮生长因子。
有成百上千种蛋白质都能够较好地完成这种有特色的构象变化。因此,我们可以利用这种方法来控制药物输送的定时问题,从而解决各种各样的触发分子问题。
W. J. King et al., Macromol. Biosci. ; DOI: 10.1002/mabi.200900382
以化学物质为动力的纳米级发动机是一个快速发展的新兴领域,而落实对发动机组件尺寸和形状的纳米级精确控制对于理解和掌控它的纳米级运动至关重要。
在这篇文章中,纳米球异质二聚体是纳米自动化产业中的一种新模型。在铂环境中,经过双氧水的分解,一个非催化硅纳米球与一个催化铂纳米球相结合就组成了一个纳米球异质二聚体。纳米级发动机为精细的实验和理论研究提供了一个模型平台。一群热衷于纳米级发动机的研究人员根据上述情况解释了纳米球二聚物的动力学是如何取决于纳米球的相对尺寸的。
大比例分子动力学和细观多粒子碰撞动力学合成了流体动力学交互作用,利用这个原理我们就可以在液相中模拟纳米球二聚物的旋转和平移动态以及溶液和基质的分界面。未来的新型动态结构和装置将有可能从这项成果中得以形成,包括化学有效载荷的整理和输送,河流和溪水的污染控制以及我们身体内部器官和细胞的运行。
L. F. Valadares et al., Small ; DOI: 10.1002/smll.200901976
具有氧化还原活性的聚合物可应用于多种领域,包括:电池、导电体、电化学反应催化剂、抗氧化剂、腐蚀或降解反应抗化剂。在这篇文章中,J. L. Shi等人呈现了两种全新的具有氧化还原活性的纳米多孔亲水树脂。这种树脂是采用一锅法合成的,与传统的超高交联聚苯乙烯合成方法相比,它既节省了时间还节省了精力。树脂中的氧化还原活性作用使它非常适合在化学反应中吸附贵金属离子,例如金离子和银离子。其较大的表面积(高达1112 m2 g−1)很适合树脂制造色谱柱,存储气体燃料(例如:氢和甲烷)以及不良产品(例如:二氧化碳)。
S. Zeng et al., Macromol. Chem. Phys. ; DOI: 10.1002/macp.200900534
无机半导体技术非常依赖一种掺杂控制技术,即向纯亲本材料中掺杂不同原子价成分的技术。这个技术已经发展到了一个新阶段:我们不仅可以调试主机的电气性能,还可以将小规模结构用于工程师接触,生产具有典型特性的装置,这种小规模结构由不同的层次制作而成,拥有细致的匹配接口。 因此为了制作出全新的有机电子化合物,我们就必须模拟这种多功能概念。
现在慕尼黑技术大学的人员在其新作中指出:在接口上运用叠层方法和交融的办法,不仅可以在导电聚合物中控制掺杂,还可以做到渐次分级掺杂。聚(N-乙烯基咔唑)(PVK)的三个层面是一种光电导聚合物,它是光学电子运用中的一种空穴传输材料,随后它又被旋涂和掺杂进不同浓度的2,4,7-三硝基-9-氟润滑脂(TNF)。X射线反射率的数据表明:由此产生的特性组成了一个内在的和两个不同的孔传导区域。这种(pp-p-i)型特性很有可能被运用于有机太阳能电池领域;当然这种方法更有可能被运用于其它或特性更加复杂的结构中。
G. Kaune and P. Müller-Buschbaum, Phys. Status Solidi RRL ; DOI: 10.1002/pssr.200903413
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