Vesi kui salaagent: uus uuring paljastab molekulide sidumisjõud!

Vesi kui salaagent: uus uuring paljastab molekulide sidumisjõud!

Karlsruhe Tehnoloogiainstituudi (KIT) ja Bremeni Konstruktorite Ülikooli teadlaste meeskond on esitanud murrangulisi tõendeid: "sulustatud" vesi võib tugevdada molekulide vahelist sidet. Need tulemused avaldati tunnustatud erialaajakirjasRakenduskeemia rahvusvaheline väljaanne, avavad uued väljavaated uuenduslike ravimite ja materjalide väljatöötamiseks. Siiani oli ebaselge, kas molekulaarsetesse taskutesse, nagu valgu sidumissaidid või sünteetilised retseptorid, lõksus olev vesi mängib neutraalset rolli või mõjutab molekulide vahelisi koostoimeid.

Dr Frank Biedermann KITist selgitab, et vesi võtab kitsastes taskutes energeetiliselt pingelise vormi. Seda konkreetset veevormi nimetatakse "kõrge energiaga" ja see toimib sarnaselt inimestega rahvarohkes liftis: teise molekuli sisenemisel tõukab see kõrvale, tugevdades sidet uue molekuli ja koti vahel. Uuringu kaasjuht professor Werner Nau rõhutab, et selle suure energiasisaldusega vee sidumisvõime sõltub otseselt selle energeetilisest pingest.

Mõju ravimiarendusele ja materjaliteadusele

Käesolev uuring, mida toetavad ka täpsed termodünaamilised analüüsid, näitab, et kõrge energiaga veemolekulid mängivad molekulaarsete sidemete tekkes keskset rolli. See leid on eriti oluline ravimite väljatöötamisel. Kõrge energiasisaldusega vett saaks kasutada aktiivsete koostisosade stabiilsemaks ankurdamiseks valku. Materjaliteaduses võib sellist vett välistavate õõnsuste sihipärane loomine parandada materjalide tuvastamist ja säilitamist.

Uuringus kasutati peremeesmolekuli cucurbit[8]uril, mis võimaldab lihtsamalt analüüsida kui keerulised süsteemid, nagu valgud. See ülitäpse kalorimeetria ja teoreetiliste mudelite kombinatsioon, mille on välja töötanud San Diego California ülikooli dr Jeffry Setiadi ja professor Michael K. Gilson, annab väärtuslikke kvantitatiivseid andmeid vee rolli kohta sidumisprotsessides. Tulemused toetavad veepõhise keemia olulisust ja näitavad, kuidas väljatõrjutud vesi võib suurendada molekulide vahelist sidumisenergiat, andes olulise panuse veepõhisesse keemiasse. idw-online.de teatab, et see uuring toob esile ka olulised edusammud veeomaduste modelleerimisel.

Vee roll keemias

Vee oluline roll keemilistes reaktsioonides ja bioloogilistes protsessides on vaieldamatu. Ajalood vesikeemia valdkonnast näitavad, kui oluline on mõista vee käitumist erinevates kontekstides. Vesi pole lihtsalt elueliksiir; selle ainulaadsed omadused, nagu kõrge pindpinevus ja võime lahustada paljusid aineid, muudavad selle paljude protsesside asendamatuks komponendiks. See ümbritseb ja eraldab ioone ioonühendites ning muudab oma käitumist temperatuuri- ja rõhutingimuste põhjal.

Edusammud andmepõhiste meetodite ja arvutusliku modelleerimise rakendamisel võimaldavad teadlastel uurida vee käitumist uuenduslikult, nihutades traditsioonilise arusaamise piire. Tulevased vesikeemia uuringud võivad aidata leida uusi viise vee kvaliteedi parandamiseks ja tõhusate materjalide väljatöötamiseks, mis on tihedalt seotud vee omadustega. scisimple.com rõhutab, et tulevased uuringud on suunatud veekeemia dünaamilisele valdkonnale ja pakuvad huvitavaid vaatenurki.