Forscher an University of California, Berkeley (USA) haben jetzt eine neue Strategie für die Entstehung von hybriden Materialien von den synthetischen Polymeren und von den Proteinen entwickelt. Sie sind folglich in der Lage gewesen, die spezifischen biologischen Funktionen von Proteinen mit den günstigen Massen- und aufbereitenden Eigenschaften des Plastiks zu fixieren.
Polymer-Protein hybride Materialien sind möglicherweise vom Gebrauch in der Fertigung von Fühlern, von nanomachine Teilen oder von Medikamentenverabreichungsanlagen. Als Bericht Aarons P. Esser-Kahn und Matthews B. Francis im Zapfen Angewandte Chemie, haben sie erfolgreich ein grün-fluoreszierendes biologisch abbaubares Gel synthetisiert, das auf Änderungen im pH und in der Temperatur reagiert.
Vorhergehende Prozesse für die Produktion von hybriden Materialien hingen von den sehr spezifischen Kupplungstechniken ab, die nicht für einige Proteinseitenketten verwendet werden konnten. Demgegenüber ist die neue Methode, die von den Berkeley-Forschern entwickelt wird, breit anwendbar, weil prinzipiell es für jedes mögliches Protein geeignet ist. Die Kupplung tritt an beiden Enden der Proteinkette auf - und diese sind die selben für alle Proteine: eine Aminosäuregruppe und eine Carbonsäuregruppe. Zuerst werden Ähnlichkeit zwei aber gegenseitig unabhängige (orthogonale) Reaktionen verwendet, um die zwei Enden der Kette zu aktivieren. Diese werden dann zu den speziellen chemischen „Startpunkten“ auf dem Polymer befestigt. Die Proteine verbinden folglich die einzelnen Polymerketten in ein dreidimensionales Netz quer und bilden, was als Hydrogel bekannt. Ein Hydrogel ist eine feste, gallertartige Masse, die aus dem Wasser besteht, das in ein Polymernetz integriert wird. Ein weithin bekanntes Beispiel eines Hydrogels ist die weiche Kontaktlinse.