Ecco una nuova tecnica per sviluppare molecole programmabili

Lo sviluppo di nuove molecole ha subito una grande accelerata negli ultimi anni, le molecole artificiali potrebbero essere la base di sostanze programmabili, proprio come un computer. Le informazioni sarebbero codificate nella disposizione spaziale degli atomi, come la sequenza di basi determina le informazioni conservate nel DNA.

I ricercatori dell'Università di California Berkeley e dell'Università di Bochum hanno fatto un passo avanti in questa direzione, hanno dimostrato che la tomografia atomica può essere usata per leggere la disposizione spaziale degli ioni metallici in una sostanza metallo-organica (metal-organic framework).

I metal-organic frameworks (MOFs) sono dei network cristallini di nodi metallici, collegati insieme da strutture organiche per formare una struttura ben definita. Per codificare delle informazioni usando una sequenza metallica, in primo luogo bisogna saper leggere la sua struttura. Questa operazione è molto complicata, tuttavia l'interesse per queste sostanze è cresciuto molto negli ultimi anni e molti studi convergono su questo obiettivo. In generale lo sviluppo di nuove molecole è un settore in crescita, che si avvale di tecnologie molto varie come le intelligenze artificiali.

Non esisteva alcun metodo per leggere la sequenza metallica dei MOFs; il team è riuscito a farlo utilizzando una tecnica chiamata atomic probe tomography (APT) di cui lo scienziato Tong Li, dell'Università di Bochum, è un esperto. I ricercatori hanno scelto MOF-74 come oggetto da analizzare e hanno costruito una struttura composta da: cobalto, cadmio, piombo e manganesio; infine hanno utilizzato l'APT per descrivere la sua composizione spaziale.

Nel prossimo futuro i MOFs potrebbero essere la base di molecole programmabili; ad esempio, un MOF potrebbe essere programmato per inserire un farmaco attivo all'interno di un corpo e colpire la cellula infetta, magari questa molecola contro il Parkinson, per poi terminare la somministrazione quando non è più necessario. O può essere programmato per rilasciare diverse sostanze in momenti diversi.

"Questo è molto potente, perché si vuole programmare il comportamento delle molecole che lasciano i porti," spiegano i ricercatori.

Possono catturare l'anidride carbonica, rimuovendola dall'atmosfera, e allo stesso tempo convertirla in materia grezza per l'industria chimica. Le potenzialità di questa tecnologia sembrano enormi e non vediamo l'ora di metterci mano e osservarla nella vita di tutti i giorni.