27 марта 2007, 12:27

Молекулярные ножницы сделали первый разрез

Японские ученые добились работы молекулярной машины, внешне похожей на ножницы. Под действием света эта сложная молекула может «открываться» или «закрываться».

Как сообщает PhysOrg, исследователи из университета Токио создали молекулу, которая может механически взаимодействовать с другими нанообъектами под воздействием света с разной длиной волны. Как говорит один из исследователей, профессор химии и биотехнологии Такузо Айда (Takuzo Aida), молекула размерами всего три нанометра также может доставлять лекарства в клетки или же манипулировать отдельными генами.

Химики и биохимики могут использовать молекулярные ножницы для точного исследования активности белков. Дело в том, что инфракрасное излучение, управляющее «ножницами», проникает глубоко внутрь человеческого тела, поэтому биохимики смогут управлять наномашиной даже в кровеносной системе человека. Для доставки генов в определенные клетки это идеальный вариант.

Сначала ножницы снабжают необходимыми отрезками генов, «захлопывают» их внутри молекулярной машины и вводят их в кровеносную систему. Затем, при достижении ножницами клеток, врач отдаст инфракрасный «приказ», и молекулярная машина выпускает наружу нужный ген внутрь клетки.

Ученые длительное время пытаются создать наноманипулятор или другую управляемую машину, способную точно манипулировать отдельными молекулами. Если же удастся сделать подобную наносистему, то станет возможным производство более сложных молекулярных компонентов и даже нанороботов.

Такузо и его коллеги сделали первый шаг к осуществлению этой «золотой мечты» нанотехнологов. Как и обычные ножницы, молекула состоит из «ручек», «лезвий» и ферроценового «шарнира» - атома железа, расположенного между двумя углеродными пластинами и позволяющего молекуле «открываться» и «закрываться».

В качестве двигательной основы ученые использовали молекулу-фоторецептор азобензен, которая при поглощении ультрафиолетового света может преобразоваться из «длинной» изометрической версии в «короткую». Изменение длины азобензеновой молекулы вызывает непосредственное движение «лезвий» ножниц.

Чтобы ножницы смогли легко переносить гены и РНК-цепочки, Такузо и его коллеги сделали «лезвия» из специального органометаллического кластера порфирина цинка, к которому ДНК присоединяется достаточно легко.

В настоящее время команда ученых работает над точным дистанционным управлением ножницами, и, как говорит Такузо, не исключено, что через десятилетие подобные наноустройства смогут проводить генную терапию или помогать конструировать другие, более сложные наномашины, сообщает PhysOrg.