Миниатюрная ДНК-наномашина успешно прошла испытания
Москва, 11:59, 10 Апр 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Международная команда специалистов использовала круглые наноструктуры из ДНК для создания миниатюрной машины с роторным двигателем, способную двигаться в определенном направлении.
Результаты проекта представлены в Nature Nanotechnology.
Наномашины включают структуры из сложных белков и нуклеиновых кислот, объясняет sciencedaily.com. Они подпитываются химической энергией и могут выполнять направленные движения. Подобные примеры существуют в природе. Так бактерии направляют себя жгутиками. Исследователи Университета Бонна, Исследовательского института Цезаря в Бонне и Мичиганского университета использовали для воссоздания механизма структуры из ДНК-наноколец: два элемента соединяются, как в цепи.
«Одно кольцо выполняет функции колеса, второе – двигателя», — объяснил профессор Майкл Фамулок из Университета Бонна.
Размер устройства – около 30 нм. Топливом служит белок T7 РНК полимераза.
«Присоединенный к двигателю, он синтезирует нить РНК на основе последовательности ДНК и использует выделяемую в процессе химическую энергию для вращательного движения кольца, — объяснил ведущий автор работы Хулиан Валеро, член команды Фамулока. – С ускорением вращения, растет и нить из РНК полимеразы.
Исследователи использовали это длинное волокно, обычно выступающее как побочный продукт, для сохранения курса механизма, дополнительно применив маркеры на трассе из ДНк-нанотрубок.
Присоединенная к РНК-нити, машина проехала почти 240 нм в ходе тест-драйва.
«Это – первый шаг, — сказал профессор Фамулок. – При желании трассу можно удлинить».
Помимо увеличения дистанции, авторы планируют сделать дорогу более сложной. На препятствиях наномашина должна будет выбирать направление.
«Наши методы позволят предопределить, куда повернет устройство», — сказал Валеро.
Пока неясно, куда способно привести исследование. Но, по мнению авторов, в будущем технология может развиться в молекулярные компьютеры, выполняющие логические операции на основе движений молекул. Или же машины будут доставлять по кровотоку лекарства в четко установленные зоны.
