Trong một khám phá đột phá, các nhà nghiên cứu ở Nhật Bản đã đi tiên phong trong một phương pháp mới để tổng hợp nanocarbon phân tử có pha tạp oxy bằng cách sử dụng côn trùng. Kỹ thuật sáng tạo này, được gọi là 'tổng hợp trong côn trùng', có thể cách mạng hóa việc tạo ra các phân tử không tự nhiên, mở ra những con đường mới cho khám phá khoa học và tiến bộ công nghệ.
Nghiên cứu, do Kenichiro Itami tại Trung tâm Khoa học Tài nguyên Bền vững Riken dẫn đầu, liên quan đến việc sử dụng ấu trùng sâu đục lá thuốc lá. Những con côn trùng này được cho ăn một chế độ ăn uống có chứa một chất nền nanocarbon cụ thể. Sau đó, các quá trình sinh học độc đáo của sâu đục lá đã biến đổi chất nền thành một dạng phân tử mới, có pha tạp oxy.
Quá trình này liên quan đến hai enzyme cytochrome P450, CYPX2 và CYPX3, chịu trách nhiệm cho sự biến đổi. Mô phỏng trên máy tính cho thấy rằng các enzyme này có thể liên kết đồng thời và ổn định hai phân tử [6]MCPP và đưa trực tiếp một nguyên tử oxy vào. Phương pháp này cung cấp một cách thức có thể đơn giản hơn và hiệu quả hơn để sản xuất các phân tử phức tạp này so với các phương pháp phòng thí nghiệm truyền thống.
Khám phá này có ý nghĩa quan trọng đối với nhiều ứng dụng khác nhau. Khả năng dễ dàng tạo ra nanocarbon có pha tạp oxy có thể dẫn đến những tiến bộ trong khoa học vật liệu, khám phá thuốc và các lĩnh vực khác. Các nhà nghiên cứu lạc quan về tiềm năng của phương pháp 'điên rồ' nhưng hiệu quả này.
Mặc dù khả năng mở rộng quy mô của quá trình vẫn là một thách thức, các nhà nghiên cứu đang khám phá các cách để tối ưu hóa phương pháp này. Cách tiếp cận sáng tạo này mang đến một góc nhìn độc đáo về tổng hợp phân tử và làm nổi bật tiềm năng của các hệ thống sinh học trong nghiên cứu hóa học.