Noem een ​​doorbraak met 'gumbo'-technologie in deze stad, en mensen bedenken een nieuwe draai aan The Local Dish, de stoofpot die de essentie is van Zuid-Louisiana koken. Maar wetenschappelijke presentaties op een bijeenkomst van 's werelds grootste wetenschappelijke vereniging deze week richten zich op wat een vooruitgang kan zijn bij het ontwikkelen van op GUMBOS gebaseerde materialen met verreikende medische, elektronische en andere toepassingen.

De gesprekken op de 245e National Meeting &Exposition van de American Chemical Society waren gericht op wat de wetenschappers een "Group of Uniform Materials Based on Organic Salts" (GUMBOS) en de nanoGUMBOS-materialen noemen - deeltjes die zo klein zijn dat 100, 000 zou passen over de breedte van een mensenhaar.

"Wij geloven dat deze GUMBOS een heel andere benadering van micro- en nanotechnologie vertegenwoordigen, " zei professor Isiah Warner, doctoraat, van Louisiana State University (LSU) Baton Rouge, die het wetenschappelijke team leidde dat vijf jaar geleden de eerste GUMBOS ontwikkelde. "In tegenstelling tot sommige producten van de revolutie in nanomaterialen en nanotechnologie, nanoGUMBOS kan worden ontworpen voor specifieke toepassingen, in plaats van simpelweg aangepast voor een bepaald gebruik nadat het in het laboratorium is gesynthetiseerd."

Warner wees erop, bijvoorbeeld, dat wetenschappers werken aan verschillende soorten nanodeeltjes voor gebruik in nanogeneeskunde, vooral om kanker te diagnosticeren en te behandelen. Bij de diagnose van kanker, nanodeeltjes met kankerzoekende eigenschappen kunnen vóór een medische scan in een patiënt worden geïnjecteerd. Als er al een vroege vorm van kanker aanwezig was, de deeltjes zouden zich ophopen in het abnormale weefsel en het zichtbaar maken voor een vroege diagnose en de beste kansen op herstel. Voor de behandeling van de ziekte, nanodeeltjes zouden bij voorkeur alleen de abnormale cellen verzamelen en vernietigen, gezond weefsel te sparen van de schade die bijwerkingen veroorzaakt bij bestaande kankerchemotherapie. Warner erkent dat zijn studies nog niet in dit stadium zijn omdat, daten, al hun onderzoeken zijn gebaseerd op in vitro metingen en worden momenteel nog beoordeeld.

Warner zei dat nanoGUMBOS-technologie wetenschappers in staat stelt om nieuwe nanodeeltjes op een gerichte manier te produceren, zodat deze deeltjes vanaf het begin voor specifieke toepassingen worden geproduceerd. Sommige nanomaterialen gebruiken deze benadering al. Echter, veel nanodeeltjes die tot nu toe zijn ontwikkeld voor medisch gebruik, bijvoorbeeld, moeten worden gecoat met andere materialen om de gewenste geneeskrachtige eigenschappen te verkrijgen. Met GUMBOS-technologie, nanodeeltjes kunnen de gewenste eigenschap direct in het nanomateriaal incorporeren, hij legde uit. Bijvoorbeeld, sommige nanodeeltjes worden gebruikt als vehikel voor medicijnafgifte. "We kunnen nanoGUMBOS maken die zowel het medicijn als het medicijnafgiftemiddel zijn, " hij zei.

Warner noemde als een voorbeeld een nieuw ontwikkeld nanoGUMBOS-materiaal, met een voorlopige octrooiaanvraag ingediend, dat zijn team bij LSU voorziet als een leidende rol bij de mogelijke ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen tegen kanker. Met behulp van in vitro-onderzoeken, ze voltooien belangrijk onderzoek om beter te begrijpen hoe nanoGUMBOS kan worden afgestemd om selectief toxisch te zijn voor kankercellen en niet-toxisch voor normale cellen. Meer details over deze technologie worden gepresenteerd tijdens deze ACS-bijeenkomst in New Orleans.

"We hebben een materiaal dat normaal giftig is voor zowel kankercellen als normale cellen, Warner legde uit. "Als we dit materiaal in vitro introduceren bij normale cellen, het doodt hen. Zet ze in de aanwezigheid van kankercellen, het doodt hen. Echter, wanneer we ze converteren naar onze GUMBOS, het doodt alleen kankercellen. Dat is in principe hoe het werkt."

Naast biomedische toepassingen, de materialen kunnen ook worden gebruikt in zonnecellen en als nanosensoren en reagentia voor biomedische beeldvorming, merkte Warner op. Zo ver, de wetenschappers hebben nanoGUMBOS in vele soorten en maten gemaakt. Bijvoorbeeld, ze kunnen bolvormig zijn of de vorm hebben van staven of diamanten. Sommige nanoGUMBOS kunnen fluoresceren, of gloed, terwijl andere magnetisch of geleidend zijn. Sommige kunnen meerdere eigenschappen hebben.

De organische zouten die worden gebruikt om GUMBOS te maken, zijn niet de bekende "organische zeezout" -producten die worden verkocht voor koken en ander gebruik. In de chemie, een zout is een stof die ontstaat wanneer een zuur een base neutraliseert. Organische stoffen zijn gewoon stoffen die koolstof bevatten. Een voorbeeld van een organisch zout is een zout dat ontstaat wanneer een organisch zuur reageert met een base en deze neutraliseert. Sommige organische zouten komen veel voor, maar ongezien, spelers in het dagelijks leven. Kaliumbitartraat, bijvoorbeeld, vormt zich van nature als wijn fermenteert, trolaminesalicylaat is een ingrediënt in sommige zonnefilters en cosmetische huidcrèmes en mononatriumglutamaat is een voedingsadditief dat wordt gebruikt om de smaak van sommige voedingsmiddelen te verbeteren.

Als erkenning voor zijn werk aan GUMBOS en de ontwikkeling van vele innovatieve methoden in de loop van zijn carrière, Warner zal op 9 april de ACS Award in Analytical Chemistry ontvangen, gesponsord door het Battelle Memorial Institute. een tutorial over het maken en het mogelijke gebruik van GUMBOS.