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
Хокинг предсказал гибель Земли: оказалось, НАСА сочло угрозу реальной
Наука
Создатель Ethereum признал свои ошибки и решил изменить криптовалюту
Новости
«Ред ОС 8» заработала на Arm-платформах — теперь и на «Байкале»
Новости
Компания Цукерберга использовала уязвимость подростков для рекламы
Новости
Старая модель не работает: ученые ищут новые объяснения устройства Вселенной
Космос
Пыльцевая буря накрыла центр России: что это и как защититься аллергикам
Наука
3400-летние артефакты загадочного племени нашли на вершине потухшего вулкана в Венгрии
Наука
На 3D-принтере напечатали электрод, который работает эффективнее ЭЭГ
Наука
Древесная стружка и ветки: открыт необычный способ мумификации с удивительной эффективностью
Наука
Физики MIT наблюдали квантовые взаимодействия между атомами
Наука
В Перми предложили способ очистки побережья от последствий разлива нефти
Наука
«Уэбб» заглянул сквозь дымку, окутывающую популярные и загадочные экзопланеты
Космос
Хирурги впервые удалили опухоль позвоночника через глазницу
Наука
Не только в небе: птерозавры ходили бок о бок с динозаврами, выяснили ученые
Наука
Синтезирована молекула, «которая может заменить кремний в микроэлектронике»
Наука
Меньше вспышек, больше бурь: ученые рассказали об активности Солнца в первые месяцы года
Космос
Находка на Кавказе опровергает теории о примитивности неандертальцев
Наука
Астрономы раскрыли тайну магнитаров: эти звезды заполняют Вселенную золотом
Космос
Антидот от 13 ядовитых змей получили из крови донора, которого укусили 856 раз
Наука
Телескоп «Чандра» наблюдал причину «перелома кости» в центре Млечного Пути
Космос