I förhandsdiskussionerna om årets Nobelpris i kemi hörde MOF:ar, metallorganiska ramverk, till de upptäckter som många ansåg värda ett kemipris. Och så blev det. Susumu Kitagawa, Kyoto university i Japan, Richard Robson, University of Melbourne i Australien och Omar M. Yaghi, University of California i USA får 2025 års Nobelpris i kemi för att de skapat de molekylära byggnadsverk som kallas MOF:ar.
– De metallorganiska ramverken bär på en enorm potential. De ger oss tidigare oanade möjligheter att skräddarsy nya material som har nya funktioner, framhåller Heiner Linke, ordförande för Nobelkommittén för kemi, i ett pressmeddelande.
Läkemedelsrening och precisionsläkemedel
Metallorganiska ramverk är en ny typ av porösa material som kan fånga in och lagra små molekyler. I dessa konstruktioner fungerar metalljoner som hörnstenar som länkas samman med långa organiska (kolbaserade) molekyler. Tillsammans formar då metalljoner och organiska molekyler regelbundna kristaller med stora hålrum i. Det är i de hålrummen som andra ämnen kan fångas in. MOF:arna skräddarsys efter vad de ska användas till.
Två användningsområden som under onsdagen ofta nämns i medierapporteringen om priset är att MOF:ar har potential att fånga in koldioxid och att utvinna vatten ur luft. Även läkemedelsrelaterade möjliga tillämpningar finns. Vid Stockholms universitet pågår till exempel forskning om metoder för att rena avloppsvatten från läkemedelsrester med hjälp av metallorganiska ramverk.
Det pågår också mycket forskning och utveckling där MOF:ar används för att transportera läkemedel till ett visst organ i kroppen och frisätta det exakt där. En forskningsöversikt på detta område publicerades nyligen i tidskriften ACS Omega.
Upptäckten av MOF:ar en flerstegsraket
Resan fram till dagens MOF:ar började när Richard Robson 1989 testade att utnyttja atomernas egenskaper på ett nytt vis. Han utgick från kopparjoner och en fyrarmad molekyl, som längst ut i varje arm bar på en kemisk grupp som dras till kopparjoner. När han blandade ämnena, drogs de till varandra och formade tillsammans en välordnad och luftig kristall.
Potentialen i detta molekylära bygge var tydlig, men det var instabilt och föll lätt ihop. Susumu Kitagawa och Omar Yaghi gjorde grunden för byggsättet stadigare. Mellan 1992 och 2003 gjorde de, var för sig, en rad viktiga upptäckter.
Susumu Kitagawa visade att gaser kan flöda in och ut ur byggena, och han förutspådde att de skulle kunna bli flexibla. Omar Yaghi skapade ett mycket stabilt MOF-material. Han visade också hur man kan modifiera MOF:ar så att de får nya och önskade egenskape
Kemipristagarna får dela lika på prissumman på 11 miljoner svenska kronor.