KNOXVILLE, TN, 1er juin 2025 /24-7PressRelease/ -- Cette revue a introduit un concept novateur pour les systèmes hôte-invité, nommé "reconnaissance moléculaire à ultrahaut affinité contrôlable". Ces systèmes constituent de puissants outils supramoléculaires qui combinent une affinité de liaison ultrahaute et un relâchement d'invités déclenché par des stimuli. Ce concept offrirait une nouvelle perspective pour faire progresser les systèmes hôte-invité dans la délivrance de médicaments, la détection et la biotechnologie.

"Le secret de la vie est la reconnaissance moléculaire—la capacité d'une molécule à 'reconnaître' une autre grâce à des interactions de liaison faibles," a déclaré Linus Pauling, double lauréat du prix Nobel. Dans les systèmes biologiques, la reconnaissance moléculaire à haute affinité est essentielle pour les biomolécules dans la génération de complexité et de fonctions semblables à la vie, assurant la robustesse du système dans des conditions complexes. Pour imiter une partie de cette complexité naturelle, les chimistes supramoléculaires ont développé de nombreuses paires de reconnaissance artificielles. Dans un article de revue publié dans Supramolecular Materials, un groupe de chercheurs a proposé un concept novateur nommé "reconnaissance moléculaire à ultrahaut affinité contrôlable" (CUAMR).

"La reconnaissance moléculaire en phase aqueuse porte les mystères des activités de la vie. La chimie supramoléculaire est guidée par une mission cruciale : aider à comprendre, simuler et intervenir dans les processus biologiques," déclare l'auteur correspondant le Dr. Cai Kang, professeur à l'Université Nankai.

Au cours des dernières décennies, les chimistes supramoléculaires ont développé des paires de reconnaissance hôte-invité diverses avec une large diversité structurelle et fonctionnelle. De plus en plus, l'attention se concentre sur les applications biologiques des systèmes hôte-invité. Un concept émergent, CUAMR combine une forte affinité de liaison pour la robustesse du système avec des caractéristiques réactives aux stimuli—telles que la lumière, le pH ou les déclencheurs redox—pour un relâchement contrôlé des invités.

"Ces systèmes sont comme du Velcro moléculaire : forts quand nécessaire, relâchables à la demande," explique Cai. "Les systèmes CUAMR offrent des possibilités passionnantes pour des applications dans la délivrance de médicaments, le biosensing et la biotechnologie."

Notamment, CUAMR offre un double avantage : d'abord, l'affinité de liaison ultrahaute fournit une stabilité exceptionnelle—comparable aux liaisons covalentes—la rendant efficace même dans des conditions physiologiques très diluées ou complexes ; ensuite, leur réactivité aux stimuli pour "éteindre" cette liaison à la demande permet un contrôle précis du relâchement des invités.

Cependant, des défis subsistent. Les exemples actuels de CUAMR sont limités, impliquant principalement des calixarènes et des cucurbiturils. "Concevoir et synthétiser un tel système hôte-invité nécessite un effort considérable, et l'augmentation pour une production rentable et une application dans le monde réel pose des obstacles significatifs," déclare le Dr. Guo. "Néanmoins, nous croyons que CUAMR représente une fondation prometteuse pour les matériaux intelligents de prochaine génération et les technologies biomédicales."

Références
DOI
10.1016/j.supmat.2025.100101

URL de la source originale
https://doi.org/10.1016/j.supmat.2025.100101

Informations sur le financement
Ce travail a été soutenu par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (numéros de subvention 22271164 et U20A20259) et les fonds de recherche fondamentale pour les universités centrales.

À propos de la revue
Supramolecular Materials

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