Forskere bygger nanoskala roterende apparater ved hjælp af tætsiddende 3D DNA-komponenter (m/ video)

(Phys.org)—En trio af forskere fra Technische Universität München har bygget et apparat i nanoskala, der en dag kunne tjene som grundlag for en ekstremt lille motoriseret enhed. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskabens fremskridt , teamet beskriver, hvordan de byggede deres enhed, hvordan det virker, og hvor de planlægger at tage den nye teknologi.

Forskere drømmer om at bygge stadig mindre motoriserede enheder, der kan putte rundt inde i den menneskelige krop og levere medicin til skrantende dele, toksiner til tumorer eller blot tjener som sundhedsmonitorer, men ak, sådanne anordninger er endnu ikke kommet til virkelighed - men de kan komme tættere på. I denne nye indsats, holdet i Tyskland har bygget en enhed baseret på syntetiske DNA-dele – den efterligner, noget, flagellas aktiviteter, de bittesmå armlignende tillæg bakterier bruger som padler til at bevæge sig rundt. Den er kun 40 nanometer høj, men omfatter tre hoveddele, en håndsving, der snurrer, et akselleje og en beholder til at holde de to andre dele sammen.

Den har endnu ikke en strømkilde, så det kan ikke kaldes en motoriseret enhed endnu, i stedet, det kan bevæge sig rundt på grund af termisk energi, som skaber kolliderende vandmolekyler, som igen får håndsvinget til at dreje – holdet kan heller ikke kontrollere retningen af ​​enheden endnu, men tror de kan have en løsning engang i den nærmeste fremtid. De planlægger at teste ideer ved hjælp af laservarme, ionstrømning eller endda kemiske reaktioner, der får kranken til at dreje, og forhåbentlig tillade kontrol over retningen. Hvis de lykkes, ville en sådan lille motoriseret enhed være nyttig i mere end blot medicinske anvendelser - den kunne muligvis også bruges til at drive kemiske synteser eller til at pumpe molekyler over barrierer.

Den lille enhed bygget af holdet repræsenterer det første eksempel på en biologisk inspireret nanomaskine, der er i stand til at demonstrere dynamisk motorlignende adfærd. Det repræsenterer også et skridt fremad inden for nanoarkitektur - enheden blev bygget molekyle for molekyle og er måske det første skridt mod udviklingen af ​​ægte nanorobotter. De bemærker også, at efter at have set deres enhed i aktion, det er ikke svært at forestille sig sådanne enheder køre rundt inde i mennesker, på en måde, der ligner meget, hvordan bakterier kommer rundt.

© 2016 Phys.org