Los científicos del Instituto de Tecnología de Karlsruhe KIT han desarrollado un nuevo proceso para estructurar superficies y aplicar o separar moléculas funcionales. Utilizan la luz UV para la formación o ruptura de los llamados puentes disulfuro, es decir, enlaces de átomos de azufre.Las reacciones fotodinámicas permiten una modificación temporal y espacialmente controlada y reversible de la superficie y, por lo tanto, pueden usarse para producir interfaces funcionales. El proceso se informa en el diario Angewandte Chemie .
Las interfaces de sólidos y sus interacciones con gases, líquidos u otros sólidos son relevantes para muchas aplicaciones, por ejemplo, en electrónica, biotecnología o biomedicina. Estas interacciones pueden controlarse entre otras mediante una funcionalización de superficies resuelta espacialmente. Fotoquímica, es decir, luz-inducidas, las reacciones se aplican para el control temporal y espacial de la modificación de la superficie. Sin embargo, la mayoría de las reacciones fotoquímicas aplicadas hasta ahora para la funcionalización de la superficie causan modificaciones irreversibles, ya que producen enlaces covalentes que son muy fuertes y apenas experimentan reacciones químicas.
Los investigadores del grupo de "Materiales de polímeros biofuncionales" encabezado por el Dr. Pavel A. Levkin en el Instituto de Toxicología y Genética ITG y el Instituto de Química Orgánica COI de KIT ahora presentan un nuevo proceso en la revista Angewandte Chemie . Con la ayuda de este proceso, es posible un patrón de superficies reversible controlado temporal y espacialmente. "Las modificaciones fotoquímicas reversibles se pueden usar para muchos propósitos", explica Pavel A. Levkin. "Son adecuadas para el ajuste dinámico de la interfazpropiedades, para activar y desactivar funciones específicas mediante ciertos estímulos, o para aplicar y separar grupos funcionales de moléculas ".
Los científicos usaron luz UV para la formación y ruptura de puentes disulfuro. Estos son compuestos de dos átomos de azufre que unen dos moléculas. Un puente disulfuro se forma por la oxidación de tioles, es decir, compuestos orgánicos de azufre que corresponden a alcoholes, pero poseenun átomo de azufre en lugar de un átomo de oxígeno. El puente disulfuro se separa nuevamente mediante reducción. La formación inducida por los rayos UV y la reducción de puentes disulfuro permiten el intercambio de disulfuro de tiol controlado temporal y espacialmente. Los investigadores aplicaron específicamente disulfuro a tiol modificadosuperficies poliméricas y patrones fluorescentes precisos generados con pequeñas estructuras de hasta 10 µm de tamaño. El fotopatterning también funciona en la dirección opuesta aplicando tioles a las superficies modificadas con disulfuro.
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Karlsruhe . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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