Vinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.x

Фуллеренами называются молекулы, состоящие из чистого углерода с замкнутой поверхностью, имеющую форму сферы или сфероида, названы они в честь американского изобретателя и архитектора Ричарда Бакминстера Фуллера, получившего в 1954 г. премию на строительные конструкции в виде шестиугольников и пятиугольников, образующих полусферу. Будем называть фуллеренами изомерные молекулы Cn.

Структура фуллерена Cn

Впервые о фуллерах стало известно в 1987 г. Это грандиозное событие сыграло большую роль в мировой науке. Фуллеры – еще одна аллотропная модификация  углерода, которая была открыта группой англо – американских ученых Гарольд Крото, Роберт Кёрл и Ричард Смолли и благодаря этому  стали лауреатами Нобелевской премии по химии. Особенностью открытия служило то, что оно было связано с углеродом, который уже давно был известен человеку, и никто не ожидал, такого уникального открытия, связанного с ним. У углерода обнаружили сферическое строение, что несвойственно для его соединения, это потрясло многих, атомы углерода находились на поверхности сферы, а внутри молекула была пуста.].

Важнейшим элементом структуры фуллеренов является шестиугольник, на вершинах которого находятся атомы углерода. Но, как нам известно, шестиугольной формой, также обладает структура графита, и из этого следует, что графит использовался как исходное сырье для синтеза фуллерена. Поэтому точно установлено, что наиболее эффективным способом получения фуллеренов является термическое разложение слоистой структуры графита на несколько фрагментов.

Открытие фуллерена дало толчок для развития дальнейших химических технологий, и стала фундаментальной в мировой науке. Сочетание фуллерена с различными представителями многих классов веществ, дало возможность химикам – синтетикам получать множество производных этого соединения. Представители этого класса способны подавлять разрушения молекул ДНК, переносить электроны через биологические мембраны, активно участвовать в окислительно – восстановительных процессах в организме.

К основным свойствам фуллеренов следует отнести их стабильность, нерастворимость в воде, полупроводниковые свойства, фотопроводимость, безопасность для организма человека. В медицине рассматривается перспективы их применения в лекарствах от гастрита и язвы, от раковых болезней и других препаратах

Исследуя область фуллеренов и их производных, появляются работы, связанные с получением, исследованием и использованием углеродных нанотрубок. Они образуются, как и фуллерены, при термическом распылении графита, представляющих из себя, протяженные цилиндрические поверхности, образованные из правильных шестиугольников с атомами углерода в вершинах. Нанотрубки, как и фуллерены, могут иметь внутри атомы различных элементов, что придает им новые физические и химические свойства. Благодаря этому создаются макроскопические объекты, как жгуты, состоящие из многих десятков нанотрубок.

Большие планы на будущее в применение нанотрубок поставлены на химическую технологию, основанную на их прочности, инертности и связаную с использованием нанотрубок в гетерогенном катализе в качестве подложки.

Углеродные нанотрубки можно функционализировать двумя способами:

 1) присоединив необходимые биологические агенты к боковой гидрофобной поверхности трубки с помощью нековалентно ассоциированных линкеров, используя стекинг углеродных циклов;

2) ковалентно присоединить биоагенты к торцу трубки.

Второй способ был использован при конструировании бионаносенсора глюкозы от неспецифической агрегации с нанотрубками, и обеспечивало присоединение нанотрубок перпендикулярное к поверхности микроэлектрода. Затем, к свободному концу нанотрубки ковалентно присоединялся кофактор ФАД, а к нему фермент глюкозо-оксидаза. В качестве активатора образования ковалентных связей с нанотрубкой использовался 1-этил-3-[3-диметиламинопропил] карбодиимид гидрохлорид (EDC). Металлическая углеродная нанотрубка в таком биосенсоре выполняет роль нанопроводника, по которому переносится электрон между ФАД и микроэлектродом. Способность нековалентно присоединять гидрофобные радикалы к боковой поверхности углеродной нанотрубки используют для связывания с нанотрубкой молекул ДНК. Азотистые основания достаточно прочно присоединяются с боковой поверхностью нанотрубки за счет стекинга Поэтому ДНК за счет стекинга нуклеиновых оснований с поверхностью нанотрубки связываются с нанотрубками, обвивая их.

© 2015-2019 vseobiology.ru | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

Электронный адрес для связи artemchichkov@gmail.com

^ Наверх