РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Наноножницы: Два нанокольца, два наноконца...

Крошечные наноножницы, «щелкающие» под воздействием ультрафиолетового и видимого света – первое устройство, позволяющее проводить прямые манипуляции над молекулами с помощью освещения.
Тэги:
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Исследователи давно работают над созданием наноустройств, которые функционировали бы под воздействием специфических стимуляторов — таких, как звук или излучение. Особенно заинтересованы в таких приспособлениях биологи и врачи, поскольку это обеспечит возможность проводить различные манипуляции над генами и молекулами внутри организма. Например, излучение ближней инфракрасной области спектра может проникать глубоко в ткани, и наноинструменты, регулируемые с его помощью, можно было бы использовать для медицинских целей.

Первые «ножницы» длиной 3 нм созданы группой японских ученых под руководством Такузо Аиды (Takuzo Aida). Они позволят доставлять лекарственные препараты внутрь клеток и проводить манипуляции над молекулами, в том числе с высокой степенью точности контролировать активность белков.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Молекулярные ножницы, как и настоящие, состоят из лезвий, рукояток и шарнира, вокруг которого происходит вращение. Механизм шарнира представляет собой двухъярусную молекулу ферроцена, в центре которой находится атом железа, «зажатый» между двумя «пластинками» из пятичленных углеродных колец. Эта трехкомпонентная структура обеспечивает подвижность наноножниц.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Управляют движением две «рукоятки», содержащие светочувствительные молекулы азобензола, который под действием различного излучения переходит из одной изоформы в другую. Воздействие ультрафиолета превращает длинную изоформу азобензола в короткую, воздействие света видимой части спектра — возвращает в исходную позицию. Попеременное воздействие ультрафиолетового и видимого света приводит к периодичному переходу молекул азобензола из одной изоформы в другую, что двигает рукоятки. Движение передается на шарнирный механизм, который, в свою очередь, обеспечивает «режущие» движения лезвий.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

К «лезвиям» из фенильных групп крепится органометаллический комплекс цинкопорфирин. Входящий в его состав атом цинка способен прочно связываться с молекулами азотсодержащих соединений, таких как ДНК. При открытии и закрытии лезвий прикрепившаяся к ним молекула сгибается и разгибается.

В настоящее время авторы заняты разработкой более крупных «ножниц», которыми можно будет управлять дистанционно. Впрочем, до применения таких систем на практике еще очень далеко.

Читайте также о создании наноскальпеля: «Тонкий надрез» и об опасностях наноядов: «Размер имеет значение».

Загрузка статьи...