دانشمندان قدم مهمی برای حل یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های علم شیمی برداشته‌اند. آن‌ها دریافته‌اند چگونه مولکول‌های خودسامان را برنامه‌ریزی کنند تا نتایجی مطلوب و قابل‌پیش‌بینی به دست آید.
این مولکول‌ها پتانسیل بسیار زیادی خواهند داشت؛ از سنسور‌هایی با قابلیت تشخیص و حساسیت بالا گرفته تا نسل آینده عامل‌های دارورسانی موثر.
تقریبا همه اجزای سیستم‌های زیستی توانایی عالی و دقیقی برای خودسامانی دارند. این اجزا مولکول‌ها را دقیقا به همان روشی تشکیل می‌دهند که ارگانیسم‌های گوناگون برای بقا و رشد در محیط‌های مدام متغیر به آن‌ها نیاز دارند. با وجود پیشرفت‌های شگفت‌انگیز علمی، دانشمندان تقریبا هیچ‌چیز در مورد چگونگی کارکرد این فرا‌یند‌ها نمی‌دانند. چالش و زمان شیمی‌دانان این است که این فرا‌یند‌ها را رمزگشایی کنند، سپس کنترل آن‌ها را در دست بگیرند و مولکول‌ها را برای اهدافی خاص برنامه‌ریزی کنند.
اکنون گروه‌ی از پژوهشگران دانشگاه‌های ایرلند و انگلیس موفق شده‌اند یک قدم به تحقق این اهداف نزدیک‌تر شوند.
<figcaption class="wp-element-caption"دانشمندان موفق شده‌اند با انتخاب آمینواسیدها، خروجی‌های فرایند خودسامانی را کنترل کنند.گسترش مولکول‌های خودسامان
این دانشمندان توانسته‌اند لیگاند‌هایی مبتنی‌بر آمینواسید بسازند که ساختار خودسامانی آن‌ها (پیش‌بینی‌پذیری و قابلیت تکثیرشان) به آمینواسید‌های به‌کارگرفته‌شده بستگی دارد. لیگاند‌ها گروه‌ی از مولکول‌ها یا یون‌ها هستند که با یک اتم فلز مرکزی پیوند برقرار کرده و ترکیب‌های پیچیده راه می‌اندازند. آمینواسیدها اجزای سازنده حیات می‌باشند و با هم ترکیب می‌شوند تا پروتئین‌ها را شکل دهند. توالی‌های گوناگون آمینواسید در تشکیل انواع بسیاری از پروتئین‌ها که می‌لیارد‌ها کارکرد متفاوت دارند، شرکت می‌کنند.
در نتیجه، شگفت‌انگیز نیست که آمینواسید‌های گوناگون خروجی‌های خودسامان گوناگونی می‌سازند؛ برای مثال گاهی ماده خروجی نرم و ژل‌مانند است و گاهی بسیار سخت‌تر. اما این دانشمندان شگفت‌زده شدند که توانستند فرایند و خروجی خودسامان را با انتخاب آمینواسید‌های گوناگون کنترل کنند. آن‌ها با اضافه‌کردن مولکول‌های دیگر، خصوصیات جالبی ساختند؛ برای مثال، اضافه‌کردن یون‌های لانتانید باعث تابناکی ترکیب حاصل می‌شود.
این دستاورد نویدبخش کاربرد‌های بسیاری، از سیستم‌های فوتونیک و اپتیک تا پزشکی و دارورسانی، دارد؛ برای مثال، هنگامی که بدن با بیماری مبارزه می‌کند، سطح آنزیم‌های کلیدی در بدن بالا می‌رود که تجزیه مولکول‌ها را تسریع می‌کند. مواد حاصل از این تجزیه مولکولی امکان‌پذیر تبدیل فعالیت‌هایی می‌شوند که روی مکان و زمان پخش دارو در بدن تأثیر می‌گذارند. با کنترل این فرایند می‌توان از برخی عوارض جانبی دارو‌های غیر‌هدفمند جلوگیری کرد.
خاصیت تابناکی نیز اجازه می‌دهد پزشکان بتوانند فعالیت‌های درون بدن را در لحظه زیر نظر بگیرند. با بهره‌گیری از این خصوصیت، می‌توانند تعامل‌های منحصر به ناحیه‌ای را درون محیط زیستی خاصی نمایش دهند. این خاصیت امکان کاربرد‌هایی در دستگاه‌های اپتوالک‌ترونیکی را نیز فراهم می‌کند.
تاریخ علم و فناوری مدام عرصه نوآوری‌های از بالا به پایین بوده است. در این نوآوری‌ها، دانشمندان از طبیعت الهام می‌گیرند و مواد و فرا‌یند‌های حاضر در آن را برش می‌دهند و آن‌ها را به‌گونه‌ای در ابعاد کوچک تنظیم می‌کنند که کاربرد‌های دقیق‌تر و اختصاصی داشته باشند.
قابلیت خودسامان نویدبخش پژوهشی بسیار شوق‌انگیزی است که در آن مواد از پایین به بالا طراحی می‌شوند؛ مولکول‌ها به‌طور طبیعی به‌گونه‌ای گرد هم می‌آیند که یکی از نیاز‌های ما را برآورده کنند. تا این مدت در این حوزه به‌خوبی طبیعت عمل نمی‌کردیم اما این پژوهش درک ما از کارکرد طبیعت در مقیاس نانو را بهبود می‌بخشد و ما را امیدوار می‌کند که روزی از مولکول‌های خودسامان در کاربرد‌های پزشکی و مهندسی بهره‌گیری کنیم.
