موتور مولکولی دوپا و پیاده‌روی در مقیاس نانو

محققان در دانشگاه‌های نیویورک و هاروارد موتور مولکولی دوپای جدیدی طراحی کرده‌اند که بجای حرکت به صورت تصادفی، می‌تواند در یک جهت معین پیاده‌روی کند. این افزاره‌ می‌تواند مولکول‌ها و داروها را به طور دقیقی حرکت دهد و در گستره‌ی وسیعی از کاربردهای فناوری‌نانو از قبیل ماشین‌های مولکولی نسل آینده و نانوپزشکی استفاده شود.

نادرین سیمن رهبر این گروه تحقیقاتی، می‌گوید: این افزاره‌ی پیاده‌رونده خودمختار است و نیازی به مداخله اضافی ندارد. این افزاره همچنین در یک جهت معین حرکت می‌کند و این یک مرحله مهم در پیشرفت فناوری‌نانو می‌باشد، زیرا ما انتظار داریم چنین نانوموتوری محموله‌های داروئی یا مولکولی را از یک مکان به مکان دیگر منتقل کند.

این نانوپیاده‌رونده‌ی جدید یک قطعه (DNA) است که شامل یک اتصال سربه‌سر در وسط می‌باشد. این پیکربندی اطمینان می‌دهد که دوپای این افزاره با هم هماهنگ هستند. این افزاره در طول یک مسیر صلب (ساخته شده از DNA) حرکت می‌کند، و بوسیله دو رشته‌ی انرژی‌زای متفاوت در محلول نیرو می‌گیرد. این دو رشته‌ی انرژی زا که به‌صورت متناوب عمل می‌کنند، این نانوپیاده‌رونده را به تدریج و آهستگی به جلو هُل می‌دهند.

این نانوپیاده‌رونده هنگام حرکت در طول این مسیر، جفت‌های بازی از (DNA) شکیل می‌دهد. در این سیستم رشته‌های انرژی‌زا به‌عنوان کاتالیست عمل کرده و انرژی لازم را ایجاد می‌کنند. در همان زمان این رشته‌های انرژی‌زا با اتصال پاهای این نانوافزاره به سطح و سپس رهاسازی آنها و تکرار این عمل، این نانوافزاره را در طول مسیر حرکت می‌دهد.

این محققان می‌گویند: ایجاد چنین حرکت مولکولی هماهنگ، یک حرکت مهم به سمت توسعه ماشین‌های نانومقیاس سنتزی خودمختار و پیچیده‌ترِ ساخته از  (DNA) یا دیگر مواد، است.

این محققان نتایج خود را در مجله Science منتشر کرده‌اند.