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在制造药物时,提供纯净的产品尤为重要。这项任务通常很复杂,因为许多药物分子以所谓的对映体对(不可重叠的镜像)形式产生,其中只有一种形式是有益的;另一种可能无用甚至有害。《科学》杂志今天详细介绍的一项新技术为这个问题提供了一种新颖的方法。科学家们描述了一种“智能”膜,其中包含微小的二氧化硅纳米管,能够分离一种抗癌药物分子的两种形式。
人体内的受体位点具有令人难以置信的选择性,这就是为什么同一种分子的不同对映体形式会产生如此多样的后果。佛罗里达大学的李相博(Sang Bok Lee)和他的同事们在设计他们的纳米过滤器时,利用了抗体的内在选择性。研究人员首先设计出一种抗体,该抗体只会附着在所需的药物上,而不会触及它的对映体或对映异构体。然后,研究小组将抗体附着到由二氧化硅组成的纳米管的内壁上,并将这些管插入膜的35纳米宽的孔隙中。当暴露于分子混合物时,抗体抓住所需的药物分子,并沿着管道移动它,“就像一个水桶传递带”,佛罗里达大学的研究合作者查尔斯·R·马丁(Charles R. Martin)说。结果,所需分子穿过薄膜的流速是其不良镜像形式的五倍。马丁解释说,这种膜“知道它想要什么分子,然后去抓住它。”
现在评估这种膜的商业潜力还为时过早;科学家们认为,至少还需要五年时间,工业应用才有可能实现。尽管如此,“这是一种引人入胜的纳米技术方法,可以解决一个非常困难的分离问题,”西北大学纳米技术研究所主任查德·A·米尔金(Chad A. Mirkin)说。“如果能够扩大规模,它可能会有巨大的潜力。”