VINACHEM

Trong những năm qua, vật liệu boran đa diện (những cụm nguyên tử bo liên kết với các nguyên tử hydro) đang chuyển đổi ngành y sinh trên thế giới. Những vật liệu nhân tạo đó đã trở thành cơ sở để tạo ra các phương pháp điều trị ung thư, các tác nhân cấp thuốc tiên tiến và các tác nhân tương phản mới, được sử dụng trong kỹ thuật chụp ảnh vô tuyến và chẩn đoán hình ảnh.

Nay các nhà khoa học tại ĐHTH Missouri (Mỹ) đã phát hiện một hạng mục hoàn toàn mới các vật liệu dựa trên boran, có thể có những ứng dụng tiềm năng rộng rãi, bao gồm các công cụ chẩn đoán tiên tiến đối với bệnh ung thư hoặc các bệnh khác cũng như các pin quang điện giá thành thấp. Những vật liệu mới này được gọi là “polyarylboran”.

Nhà nghiên cứu Mark Lee, phó giáo sư hóa học tại Trường Nghệ thuật và khoa học thuộc ĐHTH Missouri, đã phát hiện một hạng mục mới các phân tử nano lai bằng cách kết hợp các boran với cacbon và hydro. Boran là hợp chất bền vững về mặt hóa học và cũng đã được thử nghiệm gia nhiệt đến nhiệt độ cực cao là 900^oC. Chính độ bền nhiệt của những phân tử boran khiến cho chúng trở nên không độc hại và rất hấp dẫn đối với các ứng dụng trong y sinh, máy vi tính cũng như trong sản xuất năng lượng thay thế.

Nhà nghiên cứu Mark Lee cho biết, mặc dù boran có độ bền cao, nhưng họ đã phát hiện ra rằng chúng phản ứng với các hydrocacbon thơm ở nhiệt độ cao vừa phải, trong quá trình đó một số nguyên tử hydro bị thay thế bởi các vòng cacbon. Boran đa diện có tính trơ cao khó tin, nên việc chúng phản ứng với các hydrocacbon thơm như benzen khiến cho chúng trở nên hữu ích hơn nhiều.

Nhà nghiên cứu cũng cho thấy, các hydrocacbon được gắn vào có tương tác với lõi của boran. Kết quả là những vật liệu mới có khả năng phát huỳnh quang cao trong dung dịch. Tính chất huỳnh quang này có thể được sử dụng trong những ứng dụng như tác nhân chụp ảnh sinh học và điôt hữu cơ phát quang, tương tự các điôt trong điện thoại di động hoặc màn hình tivi. Pin quang điện và các nguồn năng lượng thay thế khác cũng sử dụng tính chất phát huỳnh quang, vì vậy vật liệu mới sẽ có nhiều ứng dụng thực tế.

Phát hiện mới nói trên dựa trên nhiều thập niên nghiên cứu của các nhà khoa học tại ĐHTH Missouri. Trước đây, từ đầu năm 1959 một giáo sư hóa học và X quang tại Đại học này đã phát hiện một số cụm boran. Trong quá khứ, boran đã được sử dụng cho các kỹ thuật chụp ảnh y học, ứng dụng cấp thuốc, điều trị ung thư và viêm khớp bằng tia neutron, xúc tác và động cơ phân tử. Các nhà nghiên cứu boran cũng đã tạo ra một dạng hạt nano đặc biệt, có khả năng tác động đến các tế bào ung thư đích một cách chọn lọc.

Theo nhà nghiên cứu Mark Lee, khi những hợp chất này được phát hiện cách đây một số năm, họ đã không thể hình dung là chúng có thể dẫn đến nhiều tiến bộ trong y sinh học như vậy. Nay nhóm nghiên cứu của họ đang mở rộng tầm nhìn hóa học để khảo sát những khả năng mới.

Hạng mục vật liệu mới này có phạm vi rộng lớn hơn nhiều so với quan điểm trước đây của các nhà khoa học. Các nhà nghiên cứu tại ĐHTH Missouri hiện đang khảo sát một cách hệ thống khả năng ứng dụng của những hợp chất mới đó.

HS

Theo ScienceDaily, 1/2017