Motor veličine desettisućitog dijela milimetra
Novu vrstu nanomotora pokreće pametan mehanizam i može izvoditi pulsirajuće pokrete
Njemački i britanski znanstvenici prošlog su ljeta uspjeli konstruirati motor molekulskih dimenzija, o čemu smo tada izvijestili na stranicama Buga. Po kojem principu stvar djeluje objasnio je, također u Bugu, kemičar Nenad Raos u članku "Stator, rotor – nanometarski origami motor".
Pametan mehanizam
Priča tu nije stala pa su ovih dana istraživači Instituta za život i medicinske znanosti (LIMES) na Sveučilištu u Bonnu razvili novu vrstu nanomotora kojeg pokreće pametan mehanizam i može izvoditi pulsirajuće pokrete. Nova vrsta motora, opisana u časopisu Nature Nanotechnology, podsjeća na klamericu ili trenažer za jačanje stiska ruke i ima dvije ručke spojene oprugom u strukturu u obliku slova V.
Na trenažeru, znaju to oni koji bildaju ili maju zdravstvene probleme sa šakama, stišćete ručke, a otpuštanjem stiska opruga ručke gura natrag u izvorni položaj. Ovdje je na djelu vrlo sličan princip, samo što je ovaj motor milijun puta manji.
Knjižnica proteina
U tu svrhu, istraživači su prenamijenili mehanizam bez kojeg ne bi bilo ni biljaka ni životinja. Svaka ćelija opremljena je nekom vrstom "knjižnice" i sadrži nacrte za sve vrste proteina koje stanica treba za obavljanje svoje funkcije. Ako stanica želi proizvesti određenu vrstu proteina, ona naručuje kopiju odgovarajućeg nacrta. Ovaj prijepis proizvode RNK polimeraze.
Istraživači su RNK polimerazu pričvrstili na jednu od ručki nanostroja i između dvije ručke zategnuli lanac DNK. Polimeraza se hvata za ovu nit da bi je kopirala, a neprepisani dio postaje sve manji. To onda povlači drugu ručku prema prvoj i sabijajući oprugu.
Abecedna juha
Poput svih drugih vrsta motora, i ovaj treba energiju koju mu osigurava "abecedna juha" iz koje polimeraza proizvodi prijepise. Svako od ovih slova, nukleotida, ima mali rep koji se sastoji od tri fosfatne skupine – trifosfata. Kako bi priložila novo slovo postojećoj rečenici, polimeraza mora ukloniti dvije od ovih fosfatnih skupina. Time se oslobađa energija koju može iskoristiti za povezivanje slova.
"Naš motor stoga koristi nukleotidne trifosfate kao gorivo i može nastaviti s radom samo kada ih je dostupan dovoljan broj", objašnjavaju istraživači koji su pokazali da se motor može lako kombinirati s drugim strukturama. To bi mu trebalo omogućiti da putuje površinom poput crva.
No sve je to tek početak većeg projekta. Istraživači sad planiraju proizvesti spojku koja će omogućiti da se snaga motora iskorištava samo u određeno vrijeme, prema potrebi, a da u međuvremenu radi u praznom hodu. Dugoročno bi, nadaju se oni, ovaj motor mogao postati srce puno složenijeg nanostroja.
