東京工業大學模仿病毒生成巨大分子的機制,開發了一項不使用稀有金屬合成出高分子的手法,藉此將可望促進低價製造機能性材料之技術開發。研究團隊模擬了蛋白質分子集合形成人類免疫缺陷病毒(HIV)的過程,設計了一項在先端帶有由三個苯環(Benzene Ring)組成之螢光性化合物「蒽(Anthracene)」的鑷子狀有機分子。而6個鑷子狀分子自發性地重複「抓取與被抓取」的過程,產生自我組織化而形成環狀構造。生成的分子大小約為2 nm並發出藍色螢光。
此外,在酸性條件下,18個環狀分子(相當於108個鑷子狀分子)聚集形成一個內部空間像病毒一樣巨大,大小約為7 nm的球狀集合體。東京工業大學表示,藉此即使充當接著材料的金屬離子未介於其中,仍可透過在分子設計上下功夫,製作出複雜的構造。
在有機物質的合成中,一般利用共價鍵的強大結合以製作出穩定的分子。然而一旦分子結合在一起,就很難分離,即使形成副產物,亦難以再利用。此次新開發的技術亦將有助於實現除了共價鍵之外利用分子間結合的合成方法開發。