Как Lego, только меньше: инженеры создали нанодвигатель на основе ДНК

Молекулярные инженеры разработали невероятно маленький механизм, аналогичный молекулярным роботам, способным двигаться и работать согласованно. Работа над проектом велась под руководством Петра Шульца из Университета штата Аризона, Михаэля Фамулока из Университета Бонна и Нилса Уолтера из Университета Мичигана.

Команда разработала нанодвигатель на основе ДНК размером 70 нм × 70 нм × 12 нм, который использует химическую энергию для создания контролируемого ритмичного движения. Этот прорыв показывает потенциал создания точных устройств на наноуровне с применением в различных областях, таких как нанотехнологии, медицина и материаловедение.

Структура этого нанодвигателя состоит из почти 14 000 нуклеотидов, базовых структурных единиц ДНК. Шульц подчеркнул, что без компьютерной модели oxDNA, которую использует их группа, было бы невозможно смоделировать движение такой крупной наноструктуры. "Это первый раз, когда нам удалось создать химически активированный мотор на основе ДНК. Мы с нетерпением ждем создания еще более сложных наноустройств в будущем", - сказал он.

Механизм нанодвигателя работает по принципу тренажера для укрепления силы хвата, но его размер в миллион раз меньше. Он состоит из двух ручек, соединенных пружиной в форме буквы V. Ученые смогли управлять устройством, сжимая ручки против сопротивления пружины. Шульц также сравнил процесс с игрой в Lego, где каждый блок имеет размер всего несколько нанометров. Перспективные применения этой области включают диагностику, терапию, молекулярную робототехнику и создание новых материалов.

Исследование было опубликовано 19 октября в журнале Nature Nanotechnology .