Las enzimas responsables de las reacciones catalíticas en las reacciones biológicas de nuestro cuerpo son difíciles de usar para el diagnóstico o el tratamiento, ya que reaccionan solo a ciertas moléculas o tienen baja estabilidad. Muchos investigadores anticipan que si estos problemas mejoran o si se desarrollan catalizadores artificiales para crear un efecto sinérgico al reunir las enzimas en el cuerpo, Habrá nuevas formas de diagnosticar y tratar enfermedades. En particular, si se desarrollan catalizadores artificiales que responden a estímulos externos como campos magnéticos, Los nuevos métodos de tratamiento que controlan de forma remota las reacciones biológicas desde el exterior del cuerpo pueden convertirse en una realidad.

El equipo de investigación dirigido por el profesor In Su Lee del Departamento de Química de POSTECH ha desarrollado un catalizador artificial sensible al magnético remoto llamado MAG-NER, que muestra una alta eficiencia catalítica dentro de las células vivas. El estudio se publicó como artículo de portada complementario para Nano letras , una revista internacional sobre nanotecnología.

El equipo de investigación imitó la estructura de las vesículas, un orgánulo dentro de una celda, y sintetizó un nanoreactor combinado con catalizador magnético con nanopartículas de óxido de hierro y catalizadores de paladio dentro de una nanocarcasa hueca de sílice.

Cuando MAG-NER encuentra un campo magnético alterno, Las nanopartículas de óxido de hierro en el interior provocan calor inducido por el campo magnético y activan solo el catalizador de paladio sin elevar la temperatura exterior. El equipo de investigación logró implementar la reacción catalítica con alta eficiencia, que transforma reactivos no fluorescentes en productos fluorescentes mediante la implantación de MAG-NER en células vivas y luego la aplicación de campos magnéticos alternos. El equipo de investigación también confirmó que el catalizador de MAG-NER puede permanecer activo durante largos períodos de tiempo sin estar contaminado por biomoléculas en las células y no afecta la supervivencia de las células.

Usando MAG-NER, Se prevé que los métodos de diagnóstico y tratamiento, que puede controlar artificialmente a distancia las funciones de la célula, se pueden desarrollar a medida que se pueden sintetizar moléculas artificiales o se pueden inducir reacciones químicas dentro de las células utilizando campos magnéticos que son inofensivos para el cuerpo.

El profesor In Su Lee, que dirigió la investigación, explicó:"Esta investigación es el resultado de la utilización de los materiales nanoreactores sagrados que nuestro laboratorio ha estado desarrollando a lo largo de los años y se valora como una herramienta química innovadora que promoverá la investigación biomédica y biológica".