ساخت نانوموتورهای مولکولی از جنس دی‌اِن‌اِی
محققان موتورهای مولکولی جدیدی از دی‌اِن‌اِی ساخته‌اند که می‌تواند نانوذرات را در طول نانولوله‌های کربنی حمل نماید. این موتورهای سنتزی در آینده نزدیک ممکن است برای تحویل دارو به منظور درمان انواع بیماری‌ها مورد استفاده قرار گیرند.
جونگ هیون چوی ، استادیار مهندسی مکانیک دانشگاه پردو (Purdue University) در آخرین اظهارات خود از توسعه نوعی موتور سنتزی بر پایه موتورهای زیستی طبیعی خبر داد. این نوع موتورها در مراحل اولیه توسعه خود قرار دارند.
ازآنجاییکه موتورهای زیستی از پروتئین ساخته شده‌اند، محققان در هدف ساخت موتورهای سنتزی مبتنی بر دی‌اِن‌اِی بودند. مادهای درون سلول که از چهار پایه شیمیایی تشکیل شدهاست: آدنین (adenine)، گوانین (guanine)، سیتوزین (cytosine) و تیامین (thymine).
حرکت موتورهای سنتزی بسیار آرام‌تر از حرکت موتورهای طبیعی است. موتورهای طبیعی قابلیت کنترل ندارند و خارج از محیط کارکردی خود عمل نمی‌کنند، ولی موتورهای مبتنی بر دی‌اِن‌اِی بسیار پایدارند و علاوه بر این می‌توانند خاموش یا روشن نیز بشوند.
موتور ذکر شده یک هسته و دو بازوی تشکیل‌یافته از دی‌اِن‌اِی دارد. یکی از دو بازو در بالای هسته و دیگری در پایین آن قرار گرفته است. این موتور، برای عبور از نانولوله کربنی انرژی خود را از رشته‌های آراِن‌اِی می‌گیرد – مولکول‌های آراِن‌اِی نقش حیاتی در سلول‌های موجودات زنده و ویروس‌ها دارد.
چوی می‌گوید: «موتورهای ما انرژی شیمیایی موردنیاز برای حرکت را از مولکول‌های آراِن‌اِی قرار گرفته بر روی نانولوله استخراج می‌کنند.»
هسته از آنزیمی تشکیل شدهاست که قادر به جداسازی قسمتی از رشته آراِن‌اِی است. بعد از جداسازی، بازوی دی‌اِن‌اِی بالایی به سمت جلو می‌رود و به رشته بعدی آراِن‌اِی متصل میگردد. سپس باقی‌مانده دی‌اِن‌اِی مسیر را ادامه می‌دهد و این فرآیند تا زمانی که موتور به انتهای نانولوله برسد تکرار می‌شود.
محققان از موتور ذکر شده برای حمل نانوذرات دی سولفید کادمیم در طول نانولوله استفاده کرده‌اند. نانوذرات تقریبا 4 نانومتر قطر دارند. حدود 20 ساعت طول کشید که موتور به انتهای نانولوله چند میکرونی برسد. مدت زمان این فرآیند با تغییر دما و خاصیت اسیدی تغییر می‌کند.
محققان دو سیستم تصویربرداری فلوئورسنت را برای فهم و مستندسازی حرکت موتور ترکیب کردند. طول موج فلوئورسنت نانوذرات در بازه طیف مرئی و طول موج فلوئورسنت نانولوله در بازه طیف نزدیک به مادون قرمز قرار دارد.
شاید چندین سال دیگر بتوان موتورهای مولکولی را برای تحویل دارو مورد استفاده قرار داد. چوی می‌گوید تیم آن‌ها در مراحل اولیه توسعه این نوع موتورهای مولکولی سنتزی است. یافته‌های کنونی این محققان در مجله Nature Nanotechnology به چاپ رسیده است.
منبع: معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری
تاریخ درج : يکشنبه ۲۵ مرداد ماه ۱۳۹۴
کلیه‌ی حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به شاه توت سیستم می‌باشد
امیر مشهدیshahtootsystem.irshahtootsystem.ir - ساشافخخفسغسفثئ.هق - صصص.ساشافخخفسغسفثئ.هق