Ontwikkeling van nieuwe supramoleculaire assemblages op basis van proteïnen en polyoxometalaten

Het ontwerpen en synthetiseren van (bio)organisch-anorganische hybride materialen is een belangrijke uitdaging in de ontwikkeling van nieuwe functionele materialen die gebruikmaken van de synergie van de gecombineerde eigenschappen van de organische en anorganische componenten. Polyoxometalaten (POM's), een klasse van anionische metaal-oxo nanoclusters, zijn veelbelovende bouwstenen voor de vorming van dergelijke hybride functionele materialen. Deze nanoclusters van overgangsmetalen van groep V en IV, meestal in hun hoogste oxidatietoestand, hebben zeer veelzijdige structuren in termen van vorm, grootte, lading en samenstelling. POM’s kunnen ook op verschillende manieren worden gecombineerd met organische liganden, waardoor hybride POM's (HPOM's) gevormd kunnen worden. Deze structurele veelzijdigheid heeft ertoe geleid dat POM's worden onderzocht op verschillende gebieden, zoals katalyse, materiaalkunde en geneeskunde. Er is echter nog steeds behoefte aan aanvullende strategieën om steeds complexere HPOM's te verkrijgen, vooral met complexe organische liganden, zoals biomoleculen. Ook is de stabiliteit van HPOM's in oplossing tot nu toe nauwelijks onderzocht, ondanks dat het essentieel is voor het begrijpen van de katalytische activiteit en farmacokinetiek van deze verbindingen voor hun toepassingen in katalyse en geneeskunde. Daarom is de belangrijkste doelstelling van dit project het ontwikkelen van nieuwe toegankelijke methodologieën voor het creëren van hybride (bio)organisch-anorganische structuren op basis van POM's door middel van nieuwe postfunctionalisatiestrategieën en door supramoleculaire zelfassemblage met eiwitten. Bovendien beoogt dit project het gedrag van deze hybride structuren in verschillende media in de loop der tijd te onderzoeken om hun oplosbaarheid, stabiliteit en speciatie in oplossing te bepalen.