یک تیم تحقیقات بین‌المللی به تازگی نوع جدیدی از نانو موتور ساخته شده از DNA را ارائه کردند که توسط مکانیسم هوشمندانه‌ای هدایت می‌شود و می‌تواند حرکات پالسی انجام دهد. محققان قصد دارند این نانوموتور را در یک نانوماشین پیچیده نصب کنند. نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است.
نانوموتور جدیدی با DNA ساخته شد
پتر سولک، استادیار دانشکده علوم مولکولی دانشگاه ایالتی آریزونا و مرکز طراحی بیودزین برای طراحی مولکولی و بیومیمیک، با دکتر فامولوک از دانشگاه بن، آلمان و همکاری والتر از دانشگاه میشیگان اقدام به توسعه این فناوری کرده است.
سولک از ابزارهای مدل‌سازی کامپیوتری گروه خود برای به دست آوردن درک بهتر در طراحی و بهره‌برداری از این نانوموتور استفاده کرده است. این ساختار از تقریباً ۱۴۰۰۰ نوکلئوتید تشکیل شده است که واحدهای ساختاری اساسی DNA را تشکیل می‌دهند.
پتر سولک می‌گوید: «شبیه‌سازی حرکت در چنین نانوساختار بزرگی بدون oxDNA غیرممکن است، مدل کامپیوتری که گروه ما برای طراحی نانوساختارهای DNA از آن استفاده می‌کند. این اولین بار است که یک موتور نانویی که با نیروی شیمیایی حرکت می‌کند با موفقیت مهندسی شده است. ما بسیار هیجان‌زده هستیم و در آینده مشتاقانه منتظر ساختن نانوادوات پیچیده‌تر هستیم.»
این نوع جدید موتور شبیه به یک رینگ لاستیکی تقویت انگشتان دست است که هنگام استفاده منظم، انگشتان شما را تقویت می‌کند. با این حال، این موتور حدود یک میلیون برابر کوچکتر است. دو دستگیره توسط یک فنر در یک ساختار V شکل به هم متصل می‌شوند.
در رینگ لاستیکی وقتی شما دست‌تان را باز می‌کنید، رینگ به حالت اولیه باز می‌گردد. پروفسور مایکل فامولوک از دانشگاه بن می‌گوید: «موتور ما از چیزی شبیه به همین رینگ استفاده می‌کند، با این تفاوت که ساختار به هم فشرده نمی‌شوند بلکه کشیده می‌شوند.»
طرح اصلی این گونه است که روی رشته‌های بلند DNA، پلیمرازهای RNA در امتداد رشته DNAحرکت می‌کند و از روی اطلاعات نسخه‌برداری می‌نماید. محققان در این پروژه یک پلیمراز RNA را برداشته و آن را به دسته نانوماشین خود متصل کردند. آنها در ادامه یک رشته DNA را بین دو دسته قرار دادند. پلیمراز از این ساختار استفاده کرده و از روی DNA نسخه‌برداری می‌کند. با حرکت پلیمراز در امتداد DNA، رشته بین دو دسته، به هم نزدیک شده و عملا فضای بین دو دسته فشرده می‌شود. باز انتهایی رشته DNA توالی خاصی دارد که به پلیمراز دستور می‌دهد که از فشرده کردن رشته DNA دست بردارد و فاصله بین دو دسته به حالت اولیه باز می‌گردد. این چرخه دوباره از نو تکرار می‌شود.
محققان توانستند نشان دهند که این موتور را می‌توان به راحتی با سایر ساختارها ترکیب کرد.
