Исследование опубликовано в Журнале Американского химического общества.
Химически активируемые молекулярные переключатели — это молекулы, которые могут контролируемым образом переключаться между двумя стабильными состояниями и которые можно обратимо переключать, как выключатель света, для включения и выключения различных функций.«Например, активируемые светом переключатели могут точно настраивать противораковые препараты, поэтому они нацелены только на раковые клетки, а не на здоровые, тем самым устраняя побочные эффекты химиотерапии.
Но такие переключатели обычно образуют отходы и побочные продукты, которые проблематичны. Один из способов сделать эти процессы более чистыми — использовать световую энергию, аналогично тому, как фотосинтез происходит в природе.
В своих экспериментах исследователи показывают, что производное световой кислоты на основе мероцианина может эффективно использоваться в процессе переключения, который является быстрым, эффективным и не образует отходов.
«Мы устраняем узкое место, которое мешало этой области на протяжении десятилетий — что делать с накопившимися солями и побочными продуктами при активации таких переключателей», — говорит соавтор Иван Апраамян, доцент химии. «Кислоты, основания и другие соединения необходимо постоянно добавлять в смесь, чтобы обеспечить возможность переключения системы, но в течение нескольких циклов образуется так много отходов, что это мешает процессу переключения. Мы нашли отличное решение, соединив эффективную фотокислоту с нашим химически активированным гидразоновым переключателем.
Мы показали, что систему можно эффективно модулировать более 100 раз без накопления отходов или деградации. Для этого мы используем видимый свет, поэтому на самом деле мы преобразуем световую энергию в химический продукт, аналогичный тому, что происходит при фотосинтезе. Вы можете рассматривать это как «зеленый» процесс, который замыкает цикл в процессе, связанном с нанотехнологиями, и он сократит отходы при будущих промышленных применениях молекулярных переключателей."