5 октября в Стокгольме объявлены имена лауреатов Нобелевской премии 2016 года по химии. Ими стали французский ученый Жан-Пьер Соваж; британский химик, работающий в США, Фрейзер Стоддарт и нидерландский химик Бернард Феринга. Высокой международной награды ученые удостоены "за проектирование и синтез молекулярных машин". Подробнее об ученых и их открытии — в материале ТАСС.
В чем суть открытия?
- Ученые создали молекулы, движение которых можно контролировать.
- При подаче энергии молекулы могут совершать запрограммированные операции (задания) с микроскопическими объектами на уровне атомов, то есть действовать как машины.
- Молекулярные машины представляют собой устройства размером около нескольких нанометров, которые могут манипулировать одиночными атомами и молекулами, например, переносить их с одного места на другое, сближать, чтобы между ними образовалась химическая связь, или растаскивать в стороны, чтобы химическая связь порвалась.
История открытия
- В 1983 году Соваж впервые смог искусственным путем соединить две кольцеобразные молекулы в цепь, в результате получился катенан — особый класс соединений, на основе которых и строятся все молекулярные машины.
- Стоддарт в 1991 году впервые продемонстрировал явление трансляционной изомерии, когда молекулу можно управляемо и обратимо переводить в одно из устойчивых состояний. Разработал ротаксан — соединение, состоящее из молекулы гантелевидной формы и кольцеобразной молекулы, надетой на нее и способной двигаться вдоль оси первой молекулы. На основе ротаксана впоследствии были созданы искусственный молекулярный лифт и молекулярный мускул.
- В 1999 году Феринга продемонстрировал работу первого молекулярного мотора, который вращал стеклянный цилиндр длиной 28 микрометров, превосходивший в 10 тыс. раз сам движитель. В 2014 году его группа создала мотор, вращающийся с частотой 12 МГц.
Нобель по химии: пять интересных фактов из истории премии
Практическое применение открытия
- Совокупное открытие ученых может найти применение в молекулярной медицине.
- Например, обычные лекарства от рака часто не имеют целенаправленного действия и вместе с раковыми уничтожают и здоровые клетки. Запрограммированные молекулярные машины смогут доставлять препарат прямо в опухоль, не нанося вреда здоровым частям организма.
- Также созданными из молекул нанороботами можно будет корректировать и другие биохимические функции: расчищать тромбы и жировые отложения в сердечных артериях, убивать вредоносные бактерии и т.д.
Кто такой Жан-Пьер Соваж?
- Родился 21 октября 1944 года в Париже.
- Получил в 1971 году докторскую степень Страсбургского университета им. Луи Пастера. Научным руководителем Соважа был известный французский ученый Жан-Мари Лен, удостоенный Нобелевской премии по химии в 1987 году. С 1997-го Соваж является членом Французской академии наук.
- В настоящее время — профессор одного из специализированных институтов при Страсбургском университете. Основное направление научных исследований — супрамолекулярная (надмолекулярная) химия.
Кто такой Фрейзер Стоддарт?
- Родился 24 мая 1942 года в Эдинбурге (Шотландия, Великобритания).
- Окончил Эдинбургский университет, где получил докторскую степень в 1966 году.
- Специалист в области супрамолекулярной химии, физической органической химии, стереохимии и нанотехнологий. Работал в университетах Канады, Великобритании, США. С 2008 года — профессор в Северо-Западном университете (Эванстон, США).
- Член академий наук и научных обществ различных стран, в том числе Национальной академии наук США (с 2014 года).
Кто такой Бернард Феринга?
- Родился 18 мая 1951 года в Баргер-Компаскуум (Нидерланды).
- В 1974 году окончил Гронингенский университет (Нидерланды), там же в 1978 году получил докторскую степень; с 1988-го — профессор этого вуза.
- В разные годы был приглашенным профессором в университетах Нидерландов, Испании и США.
- Вице-президент Королевской академии наук и искусств Нидерландов, также является членом Американской академии искусств и наук.
- Шеф-редактор специализированного журнала Chemistry World (издается британским Королевским химическим обществом с 1956 года).
- Специализируется в области стереохимии, гомогенного катализа и молекулярной нанотехнологии.
