סיקור מקיף

כימאים מכינים “חוטים אורגניים” באמצעות התגודדות-עצמית

האפשרויות הטמונות באלקטרוניקה אורגנית כאילו נלקחו היישר מספרי מדע-בדיוני, החל מקוצבי-לב, המורכבים מחומרים המחקים כה טוב את הרקמות האנושיות עד כי גוף המטופל לא מבחין בהבדלים, ועד התקנים העוקפים פציעות בחוט-השדרה לשם החזרת התנועה לאיברים משותקים

פרופ' ג'ון טובר. אוניברסיטת ג'ונס הופקינס
פרופ' ג'ון טובר. אוניברסיטת ג'ונס הופקינס

החל מקוצבי-לב, המורכבים מחומרים המחקים כה טוב את הרקמות האנושיות עד כי גוף המטופל לא מבחין בהבדלים, ועד התקנים העוקפים פציעות בחוט-השדרה לשם החזרת התנועה לאיברים משותקים, האפשרויות הטמונות באלקטרוניקה אורגנית כאילו נלקחו היישר מספרי מדע-בדיוני.

חומרים אלקטרוניים “רכים” אלו, המורכבים מתרכובות מבוססות-פחמן (ועל כן קרויים אורגניים) הינם בעלי ערך כחלופות קלות-משקל, גמישות ונוחות להכנה של רכיבים אלקטרוניים “קשים” כגון חוטי-מתכת או מוליכים-למחצה מבוססי-סיליקון. ובדומה למצב שבו תעשיית המוליכים-למחצה מפתחת באופן פעיל טרנזיסטורים ורכיבים אלקטרוניים אחרים קטנים יותר ויותר, כך החוקרים העוסקים באלקטרוניקה אורגנית מחפשים ומוצאים דרכים לכווץ את המאפיינים של חומרים אלו כך שיוכלו לשמש באופן יעיל יותר ביישומי ביואלקטרוניקה כמו אלו שהוזכרו לעיל.

עתה, צוות כימאים מאוניברסיטת ג'ון הופקינס פיתח חומרים אלקטרוניים מסיסי-מים אשר מתגודדים באופן עצמאי ליצירת “חוטים” הצרים משיערת אדם.

“העניין המרתק בחומרים שלנו טמון בעובדה שהגודל שלהם מתאים לחבירה לתאים ביולוגיים, כלומר שיש בהם פוטנציאל פנימי לשמש ביישומים ביו-רפואיים,” אמר John D. Tovar, פרופסור במחלקה לכימיה בביה”ס לאומנויות ומדעים. “האם ניתן להשתמש בחומרים אלו בכדי להוליך זרם חשמלי בקנה-מידה ננומטרי? האם ניתן לבקר באמצעותם את התקשורת הבינתאית כהקדמה לבנייה של רשתות נוירונים או חוט-שדרה פגוע? אלו סוגי השאלות שאנו מעלים כעת ושתעסקנה אותנו בשנים הקרובות.”

הצוות השתמש בעקרונות של התגודדות-עצמית (self-assembly) הנמצאים ביסוד ההיווצרות של רובדי (plaques) ביתא-עמילואידים, שהינם שכבת החלבונים הקשורה, כך מאמינים המדענים, למחלת האלצהיימר, כדגם לחומר החדש שלהם. זה מעלה אפשרות נוספת: חומרים אלקטרוניים חדשים כאלו אולי יוכלו, בסופו של דבר, להיות שימושיים בהדמיית ההיווצרות של רבדים אלו.

“כמובן שמחקר רב כבר נערך, ועדיין מתנהל, בכדי להבין כיצד עמילואידים נוצרים והאם אפשר למנוע או לשבש את היווצרותם,” אומר החוקר. “אולם התהליך גם מייצג מסלול יעיל חדש להכנת חומרים ננומטריים.”

מאמר בנודע למחקר זה פורסם לאחרונה בכתב העת המדעי Journal of the American Chemical Society.

הידיעה מאוניברסיטת ג'ון הופקינס

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זה עושה שימוש באקיזמט למניעת הודעות זבל. לחצו כאן כדי ללמוד איך נתוני התגובה שלכם מעובדים.