Les chercheurs ont mis au point des molécules de conception qui pourraient un jour être capables de rechercher et de piéger des agents neurotoxiques mortels et d'autres composés toxiques dans l'environnement, et peut-être chez l'homme.

Les scientifiques, dirigé par des chimistes organiques de l'Ohio State University, appelez ces nouvelles particules « panier moléculaire ». Comme le nom l'indique, ces molécules ont la forme de paniers et les recherches en laboratoire ont montré qu'elles peuvent trouver des agents neurotoxiques simulés, avalez-les dans leurs cavités et emprisonnez-les pour les retirer en toute sécurité.

Dans une nouvelle étude publiée dans Chemistry—A European Journal, les chercheurs ont fait le premier pas en créant des versions susceptibles d'être utilisées en médecine.

"Notre objectif est de développer des nanoparticules capables de piéger des composés toxiques non seulement dans l'environnement, mais aussi du corps humain, " a déclaré Jovica Badjic, chef du projet et professeur de chimie et de biochimie à l'Ohio State.

La recherche se concentre sur les agents neurotoxiques, parfois appelé gaz neurotoxique, qui sont des poisons chimiques mortels qui ont été utilisés dans la guerre.

Dans une étude publiée l'année dernière dans le Journal de l'American Chemical Society , Badjic et ses collègues ont créé des paniers moléculaires avec des acides aminés autour des jantes. Ces acides aminés ont aidé à trouver des agents neurotoxiques simulés dans un environnement liquide et à les diriger vers le panier.

Les chercheurs ont alors déclenché une réaction chimique en projetant une lumière d'une longueur d'onde particulière sur les paniers. La lumière a provoqué la libération par les acides aminés d'une molécule de dioxyde de carbone, qui a effectivement piégé les agents neurotoxiques à l'intérieur des paniers. Le nouveau complexe moléculaire, n'est plus soluble dans l'eau, précipite (ou se sépare) du liquide et devient solide.

"On peut alors très facilement filtrer les paniers moléculaires contenant l'agent neurotoxique et se retrouver avec de l'eau purifiée, " a déclaré Badjic.

Les chercheurs ont depuis créé une variété de paniers moléculaires avec différentes formes et tailles, et différents groupes d'acides aminés autour de la jante.

« Nous devrions être en mesure de développer des paniers qui cibleront une variété de toxines différentes, " a-t-il dit. " Ce ne sera pas une solution miracle, cela ne fonctionnera pas avec tout, mais nous pouvons l'appliquer à différentes cibles."

Alors que ces premières recherches ont montré la promesse de paniers moléculaires dans l'environnement, les scientifiques voulaient voir s'ils pouvaient développer des structures similaires qui pourraient éliminer les agents neurotoxiques ou d'autres toxines des humains.

Dans ce cas, vous ne voudriez pas que les paniers contenant les agents neurotoxiques se séparent du sang, Badjic a dit, car il n'y aurait pas de moyen facile de les retirer du corps.

Dans leur nouveau papier, Badjic et ses collègues ont développé un panier moléculaire avec un type particulier d'acide aminé - l'acide glutamique - autour de son bord. Mais ici, ils ont expérimenté l'éjection de plusieurs molécules de dioxyde de carbone lorsqu'ils ont exposé les paniers moléculaires à la lumière.

Dans ce cas, ils ont découvert que les paniers moléculaires pouvaient piéger les agents neurotoxiques simulés comme ils l'avaient fait dans la recherche précédente, mais ils n'ont pas précipité du liquide. Au lieu, les molécules assemblées en masses.

"Nous avons découvert qu'elles s'agrégeaient en nanoparticules - de minuscules sphères constituées d'une masse de paniers contenant des agents neurotoxiques piégés à l'intérieur, " il a dit.

"Mais ils sont restés en solution, ce qui signifie qu'ils pourraient être éliminés du corps."

Bien sûr, vous ne pouvez pas utiliser la lumière à l'intérieur du corps. Badjic a déclaré que la lumière pourrait être utilisée pour créer des nanoparticules à l'extérieur du corps avant qu'elles ne soient incorporées dans des médicaments.

Mais Badjic a noté que cette recherche est toujours une science fondamentale effectuée en laboratoire et n'est pas prête à être utilisée dans la vie réelle.

"Je suis enthousiasmé par le concept, mais il y a encore beaucoup de travail à faire, " il a dit.