微小的纳米机器成功完成试驾

与同事一起从美国,来自波恩大学和波恩凯撒研究所科学家用纳米结构的构建,构成了一个旋转电机,能在一个特定的方向移动一个小机器。研究人员使用DNA的圆形结构。研究结果将发表在《自然纳米技术》杂志上。

与同事一起从美国,来自波恩大学和波恩凯撒研究所科学家用纳米结构的构建,构成了一个旋转电机,能在一个特定的方向移动一个小机器。研究人员使用DNA的圆形结构。研究结果将发表在《自然纳米技术》杂志上。

机器包括复杂的蛋白质和核酸,由化学能并能进行定向运动结构。这个原理是从自然界中知道的:例如,细菌用鞭毛推动自己前进。波恩大学的团队,研究所的凯撒在波恩和密歇根大学(美国)使用了DNA纳米结构。这两个环像链子一样相连。“一环完成一轮的功能,其他驾驶它像化学能“帮助一个引擎,解释了Michael Famulok教授从生命医学科学(酸橙)波恩大学的研究所。

小小的车辆只有约30纳米(百万分之一毫米)。“燃料”是由“T7 RNA聚合酶的蛋白质提供了“。结合环作为引擎,这种酶合成一个RNA链的DNA序列的基础上使用的化学能量在这个过程中释放的旋转运动的DNA环。“旋转的进展,RNA链的RNA聚合酶”线的增长,报告主要作者博士巨力áN瓦莱罗从famulok的团队。研究人员正在使用这种不断扩大的RNA线,它基本上是从发动机中突出出来作为废品,通过在DNA纳米管轨道上标记来保持微小车辆的行驶轨迹。

测试驱动器的长度是240纳米。

在这个线程,独轮车机覆盖约240纳米的试驾。“这是第一次”,Famulok说。下一步,研究人员不仅要扩大路线的长度,而且还要在试验跑道上规划更复杂的挑战。内置连接的器件决定要走哪条路。“我们可以用我们的方法预先将机应采取“,说瓦莱罗与对未来的看法。

当然,科学家们不能用肉眼观察这辆微型车。通过使用原子力显微镜,扫描的器件的表面结构,科学家们能够将DNA环锁。此外,研究小组使用荧光标记显示机器的“轮子”实际上在转动。荧光“waymarkers沿着纳米管路径点燃当纳米独轮车经过他们。这样一来,车辆的速度也可以计算出来:车轮的转动大约花了十分钟。这不是很快,但对研究人员来说却是一大步。“在预期的方向移动,可以是不平凡的”,Famulok说。

机器的部件通过自组织装配。

当然,不同于宏观机械的纳米机器,不是组装与焊枪或扳手。该结构基于自组织原理。与活细胞一样,当相应的组件可用时,所期望的结构会自动生成。“这就像是一个假想的难题”,说明famulok。每个拼图片都设计成与特定的伙伴互动。如果你把这些伴侣集中在一个容器中,每个粒子都会找到它的伴侣,而所需的结构会自动创建;

现在,全世界的科学家已经开发出了许多机器和nanoengines。但该方法由Famulok的团队开发的是一个完全新的原则。科学家说:“这是一个很大的步骤:要在纳米尺度上可靠地设计和实现这样的东西是不容易的。”。他的团队希望开发更复杂的nanoengine系统快。“这是基础研究”,Famulok说。“不可能准确地看到它将如何引导”,在一些想象中,可能的应用可能包括基于分子运动进行逻辑运算的分子计算机。此外,微型机器可以精确地将药物通过血液输送到需要的地方。“但这仍然是未来的愿景,”Famulok说。

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