Żelująca chmurka

Dzięki nowatorskiej metodzie Anne McNeil z University of Michigan już wkrótce "chmurka" wydychanego powietrza, która zmieni testową ciecz w żel, pozwoli błyskawicznie stwierdzić chorobę płuc.

Wiadomo, że gruźlica, nowotwór płuc czy grypa zwiększają zawartość tlenku azotu(II) NO w wydychanym powietrzu. Niestety, do tej pory wykrywanie go wymagało zastosowania złożonych urządzeń, w tym kolorymetrów czy spektrometrów. Zespołowi amerykańskich chemików udało się jednak opracować tańszą metodę. Wystarczyło wykorzystać fakt, że NO utlenia roztwór dihydropirydyny, zmieniając układ przestrzenny cząsteczek, które zaczynają przywierać do siebie i tworzą żel. Zmianę widać gołym okiem.

McNeil i Jing Chen zajmują się żelami molekularnymi. Wyjaśniają, że podgrzanie przekształca je w ciecz. Potem dochodzi do wykształcenia włóknistej sieci z kieszonkami, w których zawieszone są cząsteczki rozpuszczalnika. Parze badaczy zależało na opracowaniu materiału z cząsteczek organizujących się w żel pod wpływem określonej "wskazówki" – w tym przypadku w obecności tlenku azotu(II) i tlenu. Innym zespołom udało się wcześniej uzyskać materiały, których rozpuszczalnością można było manipulować np. za pomocą zmian odczynu.

My wybraliśmy podejście skoncentrowane na przywieraniu, projektując cząsteczkę, która ma kształt niezbyt dopasowany do innych podobnych, lecz wszystko zmienia się po wystawieniu na oddziaływanie NO. Gdy cząsteczki do siebie przylegają, zachodzi żelowanie.

Niestety, na razie metoda nie jest wystarczająco czuła, by mogła znaleźć zastosowanie kliniczne, jednak McNeil i Jing Chen stale nad tym pracują. W przyszłości zamierzają stworzyć produkty żelujące pod wpływem materiałów wybuchowych.

Anne McNeil żelowanie oddech choroby płuc tlenek azotu(II) NO wydychane powietrze