Eine neue synthetische Verbindung kann chemische Waffen in Minuten neutralisieren.

Chemische Waffen sind gefährlich und All-in-Real Bedrohung. Nun hat ein Team von Wissenschaftlern entwickelt eine neue Substanz, die chemische Waffen deaktiviert werden kann — einschließlich Nervengase wie Sarin – in nur wenigen Minuten.

Ein Team von der Northwestern University in Evanston, Illinois, Inspiration für die neue Verbindung in Enzyme namens Phosphotriesterases gefunden. In der Regel von Bakterien produzierte diese Proteine deaktivieren einige Pestizide – und Nerven Gase — in Millisekunden. Problem ist, dass diese Enzyme leicht brechen können verlieren ihre Fähigkeit, die Aktionen der gefährlichen Verbindungen zu stoppen.

So versuchten die Forscher, die gleiche Wirkung, Verwendung eines synthetischen Katalysators zu reproduzieren. Wissenschaft wird schön beschrieben, wie sie über den Prozess ging:

Sie begannen mit Metall-organischen Frameworks (MOFs), eine neu entwickelte Klasse von Verbindungen, poröse bestehend aus Metalle in einem kristallinen Netzwerk verbunden durch kohlenstoffhaltige Moleküle angeordnet. MOFs sind höchst anpassungsfähigen Materialien... und weil MOFs porös sind, haben sie große Flächen, die chemischen Bindungen, so dass sie gute Kandidaten für Katalysatoren schnell erstellen können.

In der natürlichen Enzym, Phosphotriesterase, wirken zwei Zink-Atome als sogenannten Lewis-Säuren, die Elektronen zu binden, mit dem Nervengift zu akzeptieren. Einmal der Agent gebunden hat, Hydrolyse erfolgt – ein Wassermolekül greift den Agent, Tranchierung wesentliche chemische Bindungen, dadurch zu deaktivieren. Die Wissenschaftler entwickelt ein MOF mit ähnlicher Struktur, aber sie ersetzt das Zink mit Zirkon, die ebenso verhält sich wie ein Lewis-Säure und sorgt für eine ultrastable MOF.

In Tests veröffentlicht in Nature Materials, das Team ihren Katalysator verwendet, um ein Pestizid Nervengase ähnlich deaktivieren aber sicherer, im Labor zu verwenden. Experimente zeigten, dass die neuen Verbindungen – bekannt als NU-1000 – die Hälfte des Pestizids in 15 Minuten deaktiviert. Weitere Tests von US Armee-Einrichtungen hat gezeigt, dass es die Hälfte das Nervengift GD neutralisiert – giftiger als die bekannten Sarin – in nur drei Minuten. Die Forscher Behauptung das das 80 Mal schneller als jede vorherige Verbindung hat es geschafft.

Es ist noch nicht perfekt, aber. In der Tat, die natürliche Version – aber zerbrechlich – arbeitet bis zu 100.000-Mal schneller, so dass das Team sicherlich einiges hat zu tun, bevor es so gut wie die Natur selbst ist. Aber jetzt, es ist ein bedeutender Meilenstein in dem Bestreben, die Welt vor chemischen Kriegsführung zu schützen. [Nature Materials über Wissenschaft]

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