Kaip šiųmetinė Nobelio chemijos premija sukurs naują technologijų proveržį

„Dažnai mokslininkai siekia pamėgdžioti tai, kas jau veikia gyvuosiuose organizmuose, ląstelėje: medžiagų pernešimą, perdavimą į reikiamą vietą. Naudojant cheminius metodus mėginama sukurti tokias molekulines sistemas, kurios galėtų atlikti vienokią ar kitokią funkciją: judėti paviršiumi, joną arba molekulę pernešti iš vienos vietos į kitą. Pati molekulė galėtų būti kaip liftas perkelti kitai molekulei iš vienos vietos į kitą“, – paaiškina VU profesorius Eugenijus Butkus.

Pasak jo, šių tyrimų pradininkais laikomi seras J. Fraseris Stoddartas ir Jeanas Pierre’as Sauvage’as. Nors Bernardas L. Feringa įsitraukė vėliau, tapo pripažintu savo srities lyderiu. Šis mokslininkas labiausiai žinomas dėl to, kad sukūrė molekulinius variklius, kai sukimasis molekulės viduje reguliuojamas šviesos impulsais. Jau yra pavyzdžių, kaip su jo varikliais galima keisti medžiagų savybes. Medžiagų moksle jau esama išmaniųjų paviršių: molekulės keičia formą nuo šviesos, tampa drėkinančios arba nedrėkinančios, atstumiančios vandenį arba ne.

VU Chemijos fakulteto Organinės chemijos katedros profesorius Edvinas Orentas jau bemaž dešimt metų domisi supramolekulių chemija, įvairiais cheminiais metodais konstruoja didžiules molekules, skirtas įvairioms funkcijoms atlikti. Viena jų – vaistų pernešimas iš vienos vietos į kitą žmogaus organizme.

„Tyrinėjame, kaip paprastas molekules priversti spontaniškai sudaryti komplikuotas struktūras, kurių kitais būdais negalėtume susintetinti. Norime mažus struktūrinius fragmentus užprogramuoti taip, kad jie patys toliau suformuotų norimus funkcinius darinius. Domimės junginiais, kurie sąveikaudami vienas su kitu sudarytų nanovamzdelius. Tokie molekulinių matmenų vamzdeliai galėtų pernešti medžiagą iš ląstelės išorės į vidų, būti pritaikomi katalizėje ar junginių atskyrimui. Svarbu paminėti tai, kad molekulių sąveikos procesai yra grįžtami ir susidariusių agregatų forma ar tipas gali kisti priklausomai nuo terpės savybių. Tai atveria ypač plačias galimybes kurti funkcines medžiagas ar molekulinius darinius, imituojančius ląstelės viduje vykstančius procesus“, – pasakoja prof. E. Orentas.

Šis Nobelio premija įvertintas atradimas turi nepaprastai didelį potencialą, tačiau kol kas mažai pritaikomas praktiškai, nes mokslininkai žengia dar tik pirmuosius žingsnius. Tačiau tai jau antroji Nobelio premija šioje srityje. Pirmoji skirta 1987 m. už supramolekulinės chemijos tyrimus, kurie padėjo pagrindus šių metų premijai.

Vienas šiųmetės Nobelio premijos laureatas Bernardas L. Feringa 2008 m. Vilniuje vykusioje tarptautinėje organinės sintezės konferencijoje „Balticum Organicum Syntheticum“ skaitė pranešimą. Buvęs VU doktorantas Marius Jurgelėnas stažavosi šio mokslininko laboratorijoje, o prof. E. Orento studentas Giedrius Zolubas šioje laboratorijoje atliko magistro darbą.