曼彻斯特大学的科学家们创造了一种独特的分子装置，可以利用力调节几种小分子的释放。这一突破有可能改变医学和材料工程领域。研究人员开发了一种力控释放系统，利用自然力激活分子的精确释放。这项研究有可能大大推进医疗治疗和智能材料的发展。今天，研究成果发表在《自然》杂志上，涉及一种使用叫做旋轮烷的相互锁定分子的独特技术。当这一组件受到机械力的作用时，例如在受伤或损坏的地方，便会触发功能分子的释放，如药物或愈合剂，以针对特定需要的区域，像肿瘤部位。此外，它还提供了自愈材料的可能性，这种材料在受损时可以自行修复，从而延长这些材料的使用寿命。例如，这就像智能手机屏幕上的一小划痕。
曼彻斯特大学有机化学教授吉约姆·德博表示：“力量在自然界中无处不在，并在许多过程中发挥重要作用。我们的目标是利用这些力量进行开创性的应用，尤其是在提高材料耐久性和药物输送方面。”
“尽管这目前只是一个概念，我们相信基于旋轮烷的方法具有巨大的潜力，并可以用于广泛的应用——我们正处于医疗保健和技术领域一些真正显著进步的边缘。”
传统上，利用力控制分子的释放一直是一个挑战，但我们的新方法提供了一种潜在解决方案。
以往在同时释放多个分子时面临的挑战。传统上，这一过程涉及一种分子“拔河”，其中两个聚合物在相对两端拉动以释放单个分子。然而，新的方法利用了两个聚合物链附着在一个中央环形结构上，该结构可以沿着支撑货物的轴滑动。这一创新方法允许在施加力量时同时释放多个货物分子。实际上，科学家们成功展示了同时释放多达五种分子的能力，并且有潜力释放更多，从而克服了先前的限制。这一突破代表了该领域的一项重大进展。研究人员已经显示他们可以释放多个成分，使其成为迄今为止最有效的释放系统之一。研究还展示了模型的多样性，使用各种类型的分子，如药物化合物、荧光标记、催化剂和单体，表明未来潜在应用范围广泛。未来，研究人员计划进一步探索自愈应用，调查是否可以同时释放两种不同类型的分子。例如，结合单体和催化剂可能允许在损坏部位进行聚合，开发一个帮助材料自我愈合的系统。
他们还将寻求扩大可释放分子的范围。
德博教授表示：“我们才刚刚开始挖掘这项技术的潜力。可能性是无限的，我们渴望深入研究。”
