Van nanodeeltjes op basis van koperdihydroxide kun je heel eenvoudig moleculaire containers maken. Volgens onderzoekers van University of Florida en Hunan University hebben ze tevens een hoge katalytische activiteit, schrijven zij in het Journal of the American Chemical Society.

De moleculaire containers, of supercages zoals de auteurs schrijven, worden spontaan gevormd uit bouwstenen van nanodeeltjes. Deze supercages kunnen helpen bij het transport van medicijnen, functioneren als biologische sensor of helpen bij bestaande imagingtechnieken zoals de MRI.

Diverse manieren om uit nanodeeltjes supercages te vormen zijn al bedacht. Alleen duren veel van deze methoden lang en vereisen veel controle. Zo moeten bijvoorbeeld de deeltjesgrootte, eigenschappen van het oplosmiddel en interacties tussen deeltjes zorgvuldig gecontroleerd worden. Gebeurt dat niet dan valt de supercage uit elkaar of raakt deze misvormd.

Het proces van Weihong Tan werkt juist heel gemakkelijk. Je voegt koperdihydroxide nanodeeltjes toe aan water met een polyvinylpyrrolidonoplossing. De supercages ontstaan dan spontaan. De vorming van de supercages kan vervolgens getuned worden door de concentratie van het ammonia te veranderen, aldus de onderzoekers.

De supercages zijn vervolgens getest op katalytische activiteit. Door de oxidatie te testen van tetramethylbenzidine (TMB) met waterstofperoxide, kan de activiteit van peroxidases nagebootst worden. Redenen voor de keuze voor peroxidases worden niet gegeven. Maar de moleculaire container op basis van koperdihydroxide blijkt een zeer efficiënte vervanger te zijn. Binnen 5 minuten veranderde het mengsel van TMB met waterstofperoxide van kleurloos naar diepblauw. De hoge activiteit zou volgens de auteurs veroorzaakt worden door het grote contactoppervlak via de nanolinten. Ook zou de kans op interacties vergroot worde doordat te reageren moleculen gevangen zitten in de container.

De hoge katalytische activiteit maakt de moleculaire container mogelijk geschikt als toepassing als kunstmatig enzym. Bijvoorbeeld in de ELISA methode die gebruikt wordt in onderzoek naar immunologie. Kunstmatige enzymen zijn stuk goedkoper, stuk beter te tunen en vertonen hoge stabiliteit.

Bron: C&EN