Los científicos de MIPT y la Universidad ITMO y sus colegas han estudiado la formación y el crecimiento de cristales a partir de moléculas orgánicas simples en grandes asociaciones. Estos experimentos ayudarán a crear cápsulas para la administración de fármacos dirigida a tejidos específicos del cuerpo humano. El artículo científico fue publicado en la revista Crecimiento y diseño de cristales .

El cianurato de melamina se compone de cristales de melamina incoloros y ácido cianúrico, cuyas moléculas se asocian de manera similar a la formación de ADN. Los estudios asociados con él podrían ser útiles para desarrollar técnicas para introducir fármacos en cristales con una estructura similar. Esto permitirá a los científicos realizar experimentos sobre la administración de fármacos dirigida, una tecnología que en el futuro permitirá que los medicamentos vayan directamente a los objetivos, es decir., tejidos de órganos específicos, en lugar de distribuirse por todo el cuerpo.

Sin embargo, Todavía hay muchas preguntas sobre el mecanismo de organización molecular en las diferentes etapas del crecimiento de los cristales.

"Nuestro trabajo conjunto trata de un efecto interesante:al variar las proporciones de los componentes iniciales, es posible regular el proceso de formación y la aparición del cristal de cianurato de melamina, "dice Aleksandra Timralieva, coautor del estudio y comisario de programas educativos en el Centro Científico de Infoquímica de la Universidad ITMO, "Observamos la formación de un complejo supramolecular de cianurato de melamina. Su formación depende directamente de la concentración local de los componentes. Resultó que es el control de proporciones lo que nos permite controlar el crecimiento de cristales e introducir otras sustancias en ellos."

Los principales cálculos fueron realizados por científicos del MIPT.

"Una de las principales actividades de nuestro laboratorio en MIPT es la simulación de dinámica molecular, un enfoque que nos permite describir numéricamente y predecir el comportamiento de cada átomo individual en algunos, generalmente muy pequeño, volumen de materia. Desde el punto de vista computacional, Dichos métodos consumen muchos recursos y requieren máquinas de alto rendimiento que puedan utilizar simultáneamente cientos y, a veces, miles de procesadores individuales para resolver un solo problema. "explica Nikita Orekhov, subdirector del Laboratorio de Métodos de Supercomputación en Física de la Materia Condensada del MIPT. "En este trabajo, armado con una de estas supercomputadoras, hemos tratado de averiguar qué tipos de interacciones intermoleculares son responsables de la formación del núcleo primario de cianurato de melamina en solución acuosa, el grupo de moléculas a nanoescala a partir del cual el cristal crecerá más tarde. En nuestros estudios futuros, estos datos serán útiles para una comprensión más detallada de los procesos que ocurren durante la formación de capas de cianurato de melamina o complejos supramoleculares estrechamente relacionados alrededor de las moléculas bioorgánicas de interés ".

La parte experimental tuvo lugar en los laboratorios del Centro Científico de Infoquímica de la Universidad ITMO. Los investigadores estudiaron cómo un cambio en la concentración de uno de los dos componentes afecta la formación de cianurato de melamina.

"Planeamos realizar pruebas de modelos con muchas moléculas orgánicas, por ejemplo con antibióticos como tetraciclina, "explica Alexandra Timralieva." Varias estructuras supramoleculares, especialmente cianurato de melamina, son muy similares en su formación a la forma en que se forma el ADN. Si podemos entender el control de la formación de estas estructuras, entonces podemos pasar al reino de la química del origen de la vida. Ya se han dado los primeros pasos ".