Создан наномотор, который добывает себе топливо, «кося поля белков»

Синтетический механизм имитирует работу молекулярных двигателей в живых клетках. Исследование опубликовано в Nature Communications.

Исследователи из Университета Саймона Фрейзера и Линдского университета разработали молекулярный двигатель «Газонокосилку». Устройство, созданное по образцу молекулярных двигателей живых клеток, двигается, используя энергию, генерируемую при движении через «поля белков». В будущем такие двигатели можно использовать в медецине, считают разработчики.

Ученые использовали в качестве основы класс молекулярных двигателей, которые перемещаются на большие расстояния, поглощая и разрушая богатые энергией субстраты во время движения. 

«Газонокосилка» представляет собой сферу, покрытую трипсином, ферментом, который помогает организму расщеплять белки. Как только он приземляется на поверхность, «лезвия» трипсина связываются и расщепляют пептиды, белки меньшей длины, превращая их в энергию. Отсутствия пептидов сзади подталкивает двигатель к нерасщепленной пептидной «траве». Он продолжает «косить» на ходу, достигая средней скорости до 80 нм/с.

Иллюстрация работы «газонокосилки». Изображение: Chapin S. Korosec et al., Nature Communications, CC BY 4.0 DEED

Разработка основана на десятилетиях исследований роли и функций молекулярных двигателей в организмах. Все живые системы, от человека до растений и бактерий, поддерживаются такими моторами на основе белков. Эти двигатели преобразуют химическую энергию из одной формы в другую, чтобы выполнять полезную работу, например, облегчать деление клеток, доставлять грузы, плыть к пище или свету и поддерживать здоровье тканей.

В будущем молекулярные двигатели могут найти применение в медицине и биокомпьютерах. В организме человека такие белки важны для транспортировки грузов внутри нейронов. Знание того, как работают эти молекулярные машины, может оказаться ключом к пониманию и лечению заболеваний двигательных нейронов, таких как рассеянный склероз и спастическая параплегия. А имитируя биологические процессы, можно повысить эффективность адресной доставки лекарств.


Читать далее:

Палеонтологи откопали «китайского дракона», жившего 240 000 000 лет назад

Загадочная гигантская волна медленно скользит по Млечному Пути

Новую форму магнетизма обнаружили в обычных материалах

На обложке: иллюстрация движения молекулярного двигателя. Изображение: Simon Fraser University

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Прибор для анализа крови без уколов привлек 35 млн рублей от стартап-студии
Наука
«Джеймс Уэбб» рассмотрит астероид, который может угрожать Земле
Космос
Телескоп «Евклид» наблюдал редкое кольцо Эйнштейна в соседней галактике
Космос
Российские физики создали чрезвычайно вместительную «тару» для водорода
Наука
Внутреннее ядро Земли деформировалось за три десятилетия, считают геологи
Наука
Илон Маск предложил $97,4 млрд за OpenAI, ему выдвинули встречное предложение
Новости
«Росатом» нацелен на практическое применение квантовых технологий
Новости
Ученые предупреждают: риск столкновения самолетов с космическим мусором растет
Космос
В пустыне Ирака нашли 850 артефактов, созданных 1,5 млн лет назад
Наука
Стартап из Челябинска разработал умного помощника для анализа здоровья
Новости
Астрономы открыли крупнейшую структуру во Вселенной: она в 13 000 раз больше Млечного Пути
Космос
Люди ели врагов 18 000 лет назад: следы каннибализма нашли в пещере в Польше
Наука
Достижения российской науки за год: прорывы, исследования, технологии и планы на будущее
Кейсы
Ученые нашли способ идеально сварить яйцо
Новости
Странные звезды прилетают Млечный Путь: выяснилось, откуда они берутся
Новости
Выяснилось, как синие киты научились скрываться от косаток, несмотря на огромные размеры
Новости
Мини-спутник снял Землю с рекордной детализацией  
Космос
Новое средство от облысения тестируют ученые — обещают вернуть волосы за два месяца  
Наука
Лучшие международные конференции по искусственному интеллекту
Мнения
Найдена одна из причин развития диабета у людей с избыточным весом
Наука