Description and purpose
Il progetto COSMO mira alla progettazione e sintesi di gabbie e nanotubi molecolari a base calix[6]arenica, capaci di ospitare e traslare componenti molecolari tramite interazioni non covalenti modulabili con stimoli esterni. Potenzialmente, quando integrati in membrane biomimetiche, tali sistemi consentiranno lo studio del trasporto molecolare e ionico, aprendo prospettive per lo sviluppo di motori molecolari sintetici e applicazioni innovative in biologia e medicina.
Purpose
Dimostrare la fattibilità della sintesi e del funzionamento di gabbie e nanaotubi molecolari a base calix[6]arenica. Confrontare e superare in stabilità, efficienza e velocità i tradizionali strutture rotaxani in soluzione. Integrare i nanotubi in liposomi per studiare il trasporto molecolare e aprire a sviluppi in biologia e medicina.
Expected results
Il progetto si propone di ottenere nanotubi e gabbie molecolari artificiali a base calixarenica capaci di “navettare” (shuttling) guest ionici o molecolari con controllo stimolo-dipendente, dimostrando nuove modalità di confinamento anisotropo. Ci si attende la validazione sperimentale e computazionale dei meccanismi di shuttling, l’integrazione stabile dei sistemi in membrane biomimetiche e l’apertura verso applicazioni in trasporto molecolare, motori sintetici e drug delivery.
Achieved results
a) Sintesi di una serie di gabbie bis-calix[6]areniche caratterizzate da una diversa natura dei ponti congiungenti i due macrocicli;
b) loro caratterizzazione mediante spettroscopia NMR e spettrometria di massa;
c) studio dei processi di inclusione e shuttling di guest a base di sali di viologeno, cianine e sali di tiazolio attraverso spettrofotometria UV, fluorescenza e voltammetria ciclica;
d) studi preliminari di metadinamica molecolare per osservare il comportamento in membrana delle gabbie.