科学家发现“高能”水隐藏在众目睽睽之下

当水被困在微观空间而不是自由流动时,水的行为会有所不同。研究人员表明,这种封闭的水变得“高能量”,影响分子如何结合在一起。地球上几乎到处都有水。它构成了我们星球的大部分表面,在我们的身体中循环,甚至隐藏在最微小的分子空间中。但是 [...]

来源:SciTech日报
水分子是分子键形成的驱动力,例如在蛋白质中。图片来源:INT、KIT

当水被困在微观空间而不是自由流动时,水的行为会有所不同。研究人员表明,这种封闭的水变得“高能量”,影响分子如何结合在一起。

地球上几乎到处都有水。它构成了我们星球的大部分表面,在我们的身体中循环,甚至隐藏在最微小的分子空间中。但是,当水被困住并且无法自由移动时会发生什么呢?

来自卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT) 和不来梅建筑大学的科学家首次证明,封闭水可以积极影响其环境并加强分子之间的键合。他们的发现可能会激发药物开发和先进材料创造的新方法。研究结果发表在《Angewandte Chemie》杂志国际版上。

地球上的一些水存在于微观空间内,例如蛋白质的结合位点或合成分子受体内部。到目前为止,科学家们一直在争论这些被困的水是否只是与附近的分子共存,或者实际上在它们的相互作用中发挥了作用。

“通常,水分子之间的相互作用最为强烈。然而,实验获得的数据表明,水在如此狭窄的空腔中表现得异常,”卡尔斯鲁厄理工学院纳米技术研究所的 Frank Biedermann 博士解释道。 “我们现在可以为这些观察提供理论基础,并证明分子腔中的水被能量激活。”

研究结果可以预测结合力

研究人员使用葫芦[8]uril作为“宿主”分子。它能够接收被称为“客体”分子的其他分子,并且由于其高度对称性,它的分析比蛋白质等复杂系统要容易得多。

SARS-CoV-2

可用于药物或新材料

DOI: 10.1002/ani.202505713 谷歌 新闻