获得500万美元拨款韦尔奇先进生物活性材料结晶中心在休斯顿大学成立
亚伯拉罕·杜克勒(Abraham E. Dukler) 化学工程教授杰弗里·里默 (Jeffrey Rimer) 因其在控制晶体以帮助治疗疟疾和肾结石方面的开创性突破而闻名于世,他获得了韦尔奇基金会颁发的首期 500 万美元发现催化剂计划拨款,以建立韦尔奇先进生物活性材料结晶中心。
新的资助计划向德克萨斯州所有机构开放,旨在加速基础化学研究的进展。资助对象是“针对化学前沿重大问题的非常有价值的提案”。
休斯顿大学韦尔奇中心旨在提高对复杂结晶过程的理解,通过实验和计算机模拟发明新方法来预测和管理晶体的形成方式。
该中心主任 Rimer 表示:“新兴且快速发展的非经典结晶领域的知识差距给设计结晶材料带来了广泛的障碍,这些材料造福于人类,涵盖从医学到能源和环境的各个领域。” “成功需要对晶体成核机制和结构选择的理解进行范式转变,这将在该中心得到解决。”
成核是原子、离子或分子聚集在一起形成与晶体结构相同的有序材料的过程。几个世纪以来,人们一直相信晶体是通过溶液中分子的组装而成核的。在过去的十年中,越来越明显的是,成核的主要途径是前体(液体或固体)的初始形成,该前体使分子致密,然后成核。
Rimer 说:“这些非经典途径对理解驱动前体组装的因素、这些相内晶体有序的起源以及开发控制成核的新方法提出了新的挑战。”
首先控制结晶的早期过程,然后该中心将解决晶体材料合成面临的其他几个重大挑战,包括预测新兴晶体的结构,以及选择性地改变晶体结构之间的转变。
新成立的中心的研究人员经过战略挑选,在结晶、材料合成、表征和建模方面拥有独特但高度互补的专业知识。该团队包括化学和生物分子工程摩尔斯教授 Peter Vekilov、化学和生物分子工程陶氏化学主席兼韦尔奇基金会教授 Alamgir Karim;T. Randall Lee,卡伦杰出大学化学系主席;Jeremy Palmer、Ernest J. 和 Barbara M. Henley 副教授,化学和生物分子工程;Gül Zerze,化学和生物分子工程;弗朗西斯科·罗伯斯·埃尔南德斯(Francisco Robles Hernandez),工程技术教授。
结晶中的一个常见问题是多晶型物的形成,多晶型物是具有相同化学式但原子、离子或分子排列不同的晶体。Vekilov教授将带领团队解决与晶体多晶型相关的两个问题:预测感兴趣的化合物可能的晶体结构和控制多晶型之间的转变。
“这些研究是由于晶体的基本特性所必需的——一种化合物可以形成多种晶体结构。这个问题变得更加复杂,因为许多化合物往往在其晶体结构中包含溶剂分子并产生溶剂化物,”Vekilov 说。
李教授的研究团队将创建具有特定表面特性和化学特性的专门设计的纳米颗粒。这些纳米颗粒将作为大规模生长生物活性有机晶体的模板。
李说:“韦尔奇基金会的支持不仅在德克萨斯州,而且在整个和整个世界,导致化学领域取得了重要进展。”“这些进步超越了科学发现,进入了化学领域。韦尔奇基金会的支持在培养解决能源和医疗保健领域持续存在和新出现的问题所需的技术劳动力方面发挥了重要作用。”
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