پیشرفت جدیدی در نانومکانیک اتفاق افتاده است. دانشمندانی از دانشگاه بن برای اولین بار موفق به ساخت یک مولکول بهم‌پیوسته‌ای از رشته‌های دوگانه DNA به نام روتاکسان (Rotaxane) شدند که دارای قسمت‌های قابل حرکت است. این اختراع می‌تواند امکانات جالبی برای نانوروباتیک و زیست‌شنایی سنتزی ایجاد کند.
پیشرفت بزرگی در علم نانوروباتیک
پیشرفت جدیدی در نانومکانیک اتفاق افتاده است. دانشمندانی از دانشگاه بن برای اولین
بار موفق به ساخت یک مولکول بهم‌پیوسته‌ای از رشته‌های دوگانه “DNA” به نام روتاکسان
(“Rotaxane”) شدند که دارای قسمت‌های قابل حرکت است. این اختراع می‌تواند امکانات
جالبی برای نانوروباتیک و زیست‌شنایی سنتزی ایجاد کند.
مدت‌های طولانی است که شیمیدان‌ها با مولکول روتاکسان آشنا هستند. این نام که از
زبان یونانی گرفته شده است به معنای “محور چرخ” بوده و بی دلیل نیستند، زیرا این
مولکول اساساً از یک محور و یک حلقه یا تسمه درست شده است که دور آن پیچیده شده است.
برای جلوگیری از خروج محور از داخل حلقه، “متوقف‌کننده‌های” حجیمی در دوطرف محور
قرار دارند. این قسمت‌ها نیز از دو حلقه تودرتو درست شده‌اند. ساختار کلی آن شبیه
یک دمبل است که حلقه‌ای حول دسته آن انداخته شده است (شکل را ببینید). تمام
روتاکسان‌های “DNA” قبلی از نظر اندازه بسیار کوچک هستند و بنابراین محدوده حرکات
مکانیکی آنها در نانومقیاس بسیار کوچک است. بعلاوه این جایگزین جدید “DNA” می‌تواند
به سادگی با توابع اضافی تجهیز شده و منجر به توسعه سریع سیستم‌های مکانیکی پیچیده
گردد.
برای ساخت این روتاکسان‌های جدید، این گروه پژوهشی به رهبری دامیان آکرمن و میشائیل
فامولوک از دانشگاه بن از “DNA” که به عنوان ماده سازنده عناصر ساختاری زندگی است،
استفاده کرد. ولی علاقه اساسی این پژوهشگران به کارکرد “DNA” به‌عنوان یک حامل ژنتیکی
نیست، بلکه تمرکز آنها به استفاده از اصول جفت‌شدن بازی رشته‌های دوگانه “DNA” در
ساخت معماری‌های پیچیده نانومقیاس معطوف شده است. این ساختار مارپیچی- دوگانه می‌تواند
یک چارچوب بسیار پایدار باشد. علاوه براین، یک قسمت از یک رشته می‌تواند از هر مکان
دلخواهی برداشته شده و به‌عنوان نقطه اتصال بین سایر مولفه‌های نانوماشین استفاده
گردد.
این زیست‌شیمیدان‌ها توانستند یک نوع کاملاً متفاوتی از روتاکسان درست کنند که
تشکیل یک واحد مکانیکی پایدار با یک حلقه داخلی قابل حرکت می‌دهد. کارهای زیادی می‌توان
با این چرخ انجام داد. فامولک می‌گوید: “هدف اولیه ما ساخت سیستم‌هایی است که بتوان
با آنها این حرکت را در مقیاس نانو کنترل کرد. این نانوموتورها می‌توانند با سایر
سیستم‌های زیست شناختی مانند پروتئین ادغام گردند. “
این محققان نتایج خود را در مجله‌ی Nature Nanotechnology منتشر کرده‌اند.
