دانشمندان هلندی موفق به حرکت دادن نانولولهها با استفاده از موتورهای آنزیمی شدهاند. بن فرینگا و همکارانش در دانشگاه گرونینگن هلند موتورهایی را برای نانوماشینها طراحی کردهاند که میتوان از آنها درون بدن استفاده نمود.
ساخت نانوماشینهایی با موتورهای آنزیمی
دانشمندان هلندی موفق به حرکت دادن نانولولهها با استفاده از موتورهای آنزیمی
شدهاند. بن فرینگا و همکارانش در دانشگاه گرونینگن هلند موتورهایی را برای
نانوماشینها طراحی کردهاند که میتوان از آنها درون بدن استفاده نمود.
فرینگا گفت: «ثابت گردیده که پراکسید هیدروژن یــــــک سوخت مناسب برای تأمین نیروی
موتورهای ذرهبینی است؛ ولی واکنشپذیری بالای این ماده تا حدودی امکان استفاده از
آن را محدود کردهاست». برای برطرف کردن این مشکل، این محققان از دو آنزیم بهصورت
سری و پشتسرهم بهعنوان موتوری برای نانوماشینهایشان استفاده کردهاند؛ بهطوری
که با جفتکردن آنزیم گلوکز اکسیداز و کاتالاز(روی یک نانولوله) میتوان از گلوکزِ
نسبتاً پایدار، بهعنوان سوخت اولیه سیستم استفاده نمود. این سوخت که کاملاً خنثی و
بدون قدرت آسیبرسانی است، در درون بدن وجود دارد.
گلوکز اکسیداز، گلوکز و اکسیژن را به گلوکونولاکتون و پراکسید هیدروژن تبدیل میکند،
سپس پراکسید هیدروژن بهوسیله کاتالاز به مصرف رسیده، آب و اکسیژن تولید مینماید.
نتایج این فرایند جالبند؛ چرا که بهرغم انتظار ما که به مصرف اکسیژن، بیشتر از
مقدار تولیدشده آن معتقدیم، گلوکز اکسیداز غلظت موضعی بالایی از پرکسید هیدروژن را
تولید مینماید و در نهایت تودههایی از اکسیژن تولیدی بهصورت حبابهای گاز دی
اکسیژن آزاد میشوند؛ و این همان چیزی است که باعث میشود آنزیمها و نانولولههای
متصل به آنها به حرکت درآیند.
هاینز برنارد کراتز، بهعنوان یک متخصص نانومواد زیستی از دانشگاه اونتاریوی غربی
کانادا، این تحقیق را اولین گام برای طراحی نانوماشینهایی میداند که با سوختهای
تجدیدپذیر کار مینمایند.
در حالی که ظاهراً حرکات نانولولهها در این تحقیق نامنظم به نظر میرسند این گروه
هلندی توانستهاست نشان دهد که نحوه قرار گرفتن آنزیمها روی نانولولهها نوع حرکت
آنها را مشخص مینماید. کراتز در این مورد میگوید: «اگر چه همینک حرکات نامنظم
نانولولهها قابل مشاهده است، ولی میتوان با تغییرات خاص در نقاط اختصاصی سیستم،
آن را توسعه بیشتری داد؛ ولی این کار نیاز به پیشرفت علمی در زمینه دستکاری اشیا در
ابعاد نانو دارد».
این محققان نتایج کار خود را تحت عنوان دفع غیرارادی نانولولههای کربنی نیروگرفته
از یک مجموعه چندآنزیمی در مجله .Chem. Commun منتشر کردهاند.
