Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Molekulare Apfelschalen

24.02.2005


Molekulare Kapsel: Helixförmiges Band mit geschlossenen Enden nimmt Gastmoleküle auf


Kinder finden es meist lustig, wenn wir es schaffen, einen Apfel ohne Absetzen zu schälen: Die Apfelschale ringelt sich dann als spiraliges Band über unsere Hand und kann auch wieder um den Apfel herumgewickelt werden. Eine solche "Apfelschale" haben französische Forscher nun im molekularen Maßstab hergestellt. Darin lässt sich ein kleines Wassermolekül "einwickeln", so dass es wie in einer Kapsel vollständig vom umgebenden Medium isoliert ist.

Winzige molekulare "Behälter", die andere Moleküle als "Gäste" aufnehmen können, sind von besonderem Interesse für Technik und Wissenschaft, etwa als Katalysatoren, Mikroreaktionskammern, Transportbehälter für pharmazeutische Wirkstoffe oder als Schutzhüllen für instabile Moleküle. Inzwischen sind bereits verschiedene Strategien etbliert, um solche Mini-Kapseln zu konstruieren. Ivan Huc und Joachim Garric (Institut Européen de Chimie et Biologie, Pessac) sowie Jean-Michel Léger (Laboratoire de Pharmacochimie, Bordeaux) haben mit ihrer "Apfelschale" nun einen neuartigen Ansatz entwickelt.


Und so funktioniert die Apfelschale: Die französischen Chemiker synthetisieren ein strangförmiges Molekül aus aromatischen Amin-Bausteinen - stickstoffhaltigen Kohlenstoffringen. Die Bausteine werden so gewählt, dass sich das Band zu einer Helix windet. Der entscheidende Trick dabei: Diese Helix ist nicht gleichmäßig, sondern hat in der Mitte einen wesentlich größeren Innendurchmesser als an den beiden Enden - wie eine normale Apfelschale. Den Innendurchmesser können die Forscher über die Größe der einzelnen Bausteine und die genaue Anordnung der Stickstoffatome innerhalb des Ringsystems gezielt einstellen, für den mittleren Part und die Enden des spiraligen Bandes wählen sie entsprechend unterschiedliche Bausteine aus. So entsteht eine Helix mit einer regelrechten Blase in der Mitte und Endstücken ohne Hohlraum, die die Blase verschließen. Fertig ist die Kapsel.

"Unsere Kapseln sind so ausgelegt, dass sie ein einzelnes Wassermolekül aufnehmen," sagt Huc. "Sie umschließen es vollständig und schirmen es so vom umgebenden organischen Lösungsmittel ab." Und wie kommt das Wasermolekül in die Kapsel hinein?Kernrsonanzspektrometrische Untersuchungen sprechen für die Theorie, dass sich die Helices von einem Ende her teilweise aufwickeln, das Wassermolekül einschlüpfen lassen und sich wieder schließen.

Ihr vielversprechendes Konzept wollen die Forscher nun ausdehnen. So arbeiten sie beispielsweise an größeren Kapseln, die auch größere oder aber mehrere Moleküle aufnehmen können.

ANGEWANDTE CHEMIE
Postfach 101161
D-69451 Weinheim
Tel.: 06201/606 321
Fax: 06201/606 331
E-Mail: angewandte@wiley-vch.de

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://www.angewandte.de

Weitere Berichte zu: Apfelschale Baustein Helix Kapsel Molekül Wassermolekül

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Designerviren stacheln Immunabwehr gegen Krebszellen an
26.05.2017 | Universität Basel

nachricht Wachstumsmechanismus der Pilze entschlüsselt
26.05.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

49. eucen-Konferenz zum Thema Lebenslanges Lernen an Universitäten

29.05.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz an der Schnittstelle von Literatur, Kultur und Wirtschaft

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

29.05.2017 | Physik Astronomie

Deutschlandweit erstmalig: Selbstauflösender Bronchial-Stent für Säugling

29.05.2017 | Medizintechnik

Professionelle Mooszucht für den Klimaschutz – Projektstart in Greifswald

29.05.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz