پژوهشگران برای سنتز انتخابی انانتیومر یا ایزومرهای نوری در سلول‌ها، نانوساختارهای سیلیکا را توسعه می‌دهند.

یک تیم پژوهشی به رهبری استاد این سو لی، استاد پژوهشی آمیت کومار و دانشجوی دکتری سوناک کیم در دپارتمان شیمی دانشگاه علم و فناوری پوهانگ، موفق به طراحی نانوساختار سیلیکایی (SiJAR) شده‌اند که به عنوان اندامکی مصنوعی، در سلول به صورت انتخابی انانتیومر سنتز می‌کند. یافته‌های این پژوهش برای جلد ژورنال "انگِوانته کمی[1]"، ژورنال دانشگاهی معتبر در شاخه‌ی شیمی انتخاب شده و در 21 ژوئن 2021 به صورت انلاین چاپ شده است.

اولین ملاحظه در طراحی نانوساختارها برای کاربردهای درون سلولی این است که نانوکریستال‌های کاتالیستی را به صورت پایدار در کنارهم در یک سلول قراردهند و سطح واکنش‌دهنده‌ی آن‌ها را حفظ کنند و در همین حال از غیرفعال شدن آنزیم جلوگیری کنند.

تاکنون، کاتالیز توسط نانوساختارهای توخالی الهام‌گرفته از طبیعت که نانوکریستال‌های کاتالیستی یا آنزیم‌ها و یا هردو را در خود جای می‌دهند، تنها به صورت آزمایشگاهی و نه در اندام زنده‌ اثبات شده است. این امر به این دلیل است که نانوساختارهای بسته‌ی میکرومتخلخل، ورود و استقرار همزمان نانوکریستال‌های کاتالیستی و بیومولکول‌های بزرگ را محدود می‌کنند.

این تیم پژوهشی از طریق شیمی تبدیل حرارتی کنترل شده به لحاظ فضایی-زمانی، ترکیب شیمیایی یک بخش را در راکتور اصلاح کرده‌ و موفق به سنتز نانوساختار سیلیکایی گرد کوزه‌ای شکل (SiJARs) دارای درپوش‌های سیلیکات-فلزی پاسخ‌دهنده به شرایط شیمیایی شده است. با توجه به پیکربندی تقسیم شده‌ی این نانوساختار سیلیکایی، فلزات نجیب کاتالیستی مختلف (پلاتینیوم، پالادیوم، روتنیوم) به واسطه‌ی واکنش‌های گالوانیک، به طور انتخابی روی بخش درپوش تغییرداده شدند.