راه جدیدی برای انتقال و جا‌به‌جایی مولکول‌ها

گروهی از محققان دانشگاه مارشال مسیر تازه‌ای را برای حرکت دادن تک‌مولکول‌ها یافته‌اند.
یافته‌ی آنها در ساخت ماشین‌های مولکولی ضروری است.

جابه‌جا کردن تک‌مولکول به‌صورت کنترل‌شده، کاری بسیار چالش‌برانگیز است. برای درک
این مشکل تصور کنید که یک سوزن را با یک بیلچه‌ی بزرگ از روی زمین برداریم بدون
اینکه چیز دیگری همراه سوزن برداشته شود.

برای حل این مشکل محققان با الهام از طبیعت، تصمیم گرفتند از تک‌مولکول برای جا‌به‌جایی
تک‌مولکول دیگر استفاده کنند. در عضلات بدن ما مشابه این روش به کار گرفته می‌شود.

محققان از میوزین که یک پروتئین مسئول تولید نیرو در عضلات است، به‌عنوان موتور و
از پروتئین آکتین به‌عنوان حمل‌کننده استفاده کردند. برای این منظور آنها مولکول‌های
میوزین را روی یک سطح تثبیت کردند، به طوری که مولکول‌های آکتین قادر بودند تک‌مولکول‌ها
را از روی آنها جابه‌جا کنند (همانند قطار که از روی ریل حرکت می‌کنند. ریل‌ها
میوزین هستند و قطار باری آکتین).

مشکل این روش حرکت رندمی آکتین‌ها بود. برای حل آن، دانشمندان دسته‌های چندتایی از
آکتین را به هم بافته و رشته‌ی ضخیم‌تری را ایجاد کردند. این رشته تقریباً خط سیر
مستقیم داشت.

برای شروع حرکت و بازایستادن رشته‌های آکتین از تابش نور و مولکولی به نام
بلبیستاتین استفاده شد. بلبیستاتین یک بازدارنده‌ی میوزین است که در حضور نور روشن
و خاموش می‌شود. در واقع با تغییر تابش نور، حرکت و بازایستادن اتفاق می‌افتد.

این فناوری کاربردهای بسیاری خواهد داشت؛ برای مثال در تست‌های تشخیصی می‌توان
مقدار بسیار کمی از نمونه را در بدن بیمار وارد کرد و در کوتاه‌ترین زمان و با دقت
بالا آن را به سلول‌های هدف رساند.