Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
E
Strona główna Nowe technologie
Dodatkowy u góry
Labro na dole

Manipulator molekularny wykonany z DNA

Zespół badaczy z Uniwersytetu Technicznego w Monachium (Technical University of Munich (TUM)) zastosował DNA do stworzenia dwóch nowych maszyn w nanoskali zawierających ruchome części. Tym sposobem, DNA zostało wykorzystane w charakterze samoporządkującego się programowalnego materiału konstrukcyjnego.


Manipulator molekularny wykonany z DNA

Naukowcy opublikowali wyniki swoich badań w magazynie Science Advances. Opisali oni mechanizm wirnika, na który składają się sczepione elementy 3D DNA. Wcześniej opublikowano inną pracę w magazynie Nature Nanotechnology, gdzie opisano umocowany przegubowo manipulator molekularny, który również zbudowano na DNA. Niniejsze prace stanowią postęp w rozwoju metod redefiniowania origami DNA w celu ich zastosowania w realnej z komercyjnego punktu widzenia technologii.

Grupa fizyków pracująca w laboratorium profesora Hendrik’a Dietz'a w TUM stworzyła nowe maszyny w nanoskali na drodze kopiowania maszyn występujących w przyrodzie, na przykład nici bakterii z napędem wraz z enzymem ATP. Zespół badaczy kontynuował opracowywanie własnego projektu, dzięki czemu stworzono zasady oraz procedury produkcji struktur samoporządkującego się DNA o zwiększonym stopniu kontroli i elastyczności. W miarę postępu prac, zestaw narzędzi do dyspozycji fizyków ulegał rozszerzeniu w kierunku bardziej zaawansowanych zestawów molekularnych oraz możliwości programowania przechodząc od łączenia par zasad DNA do uzupełniających metod formowania ich kształtu z wykorzystaniem różnych typów sczepionych łączeń.

Poza tym, badacze dokonali udoskonalenia techniki potwierdzania, że określone grupy nanocząsteczek zawierają w rzeczywistości – na przykład – kopie sztucznych łączy błon, mechanizmów przełącznych, dowolnie zbudowanych obiektów testowych, robotów z ruchomymi ramionami, nanoksiążki, które można otwierać i zamykać lub elementów podobnych.

Dwa nowe obiekty w układzie

Dwie niewielkie maszyny 3D zawierające ruchome części stanowią uzupełnienia zbiorów laboratoryjnych origami DNA uwydatniającymi ich nowe możliwości.

Doktoranci Elena Willner i Philip Ketterer wraz z Dietz’em skonstruowali jednostkowy mechanizm rotacyjny z wykorzystaniem trzech wielowarstwowych bloków DNA takich jak przedłużenie ramienia dźwigni, jednostka rotacyjna z korpusem o długości 32 nm oraz para elementów zaciskających, które stapiają się ze sobą tworząc łożysko wzdłużne. Części, o których mowa łączą się ciasno w wyniku stapiania pozostawiając 2 nm luzu wokół łożyska wzdłużnego. Dzięki temu następuje wahanie wirnika bez wstrząsów. W jednym modelu, ramię swobodnie obraca się pomiędzy dowolnymi przegrodami natomiast w innej wersji ramię to pozostaje w określonych pozycjach zwanych miejscami dokowania. Do dnia dzisiejszego, rozwiązanie to uznaje się za najbardziej skomplikowaną strukturę obrotową, jaką kiedykolwiek wyprodukowano z zastosowaniem metod origami DNA. Wirnik nie posiada silnika. Jest on napędzany ruchami Browna, które odnoszą się do przypadkowego ruchu cząstek zawieszonych w roztworze.

Rentowność tworzenia tego typu maszyn w rzeczywistości ułatwia tworzenie aktywnych urządzeń napędzanych i sterowanych termicznie lub chemicznie.

To tak, jakby zbudować nowy silnik. Aktualnie, korpusy świecy zapłonowej oraz paliwa opałowe stanowią kolejne cele do realizacji.

Profesor Hendrik Dietz, fizyk, Uniwersytet Techniczny w Monachium

W trakcie prowadzenia prac nad innym projektem, Dietz oraz doktorant Jonas Funke stworzyli maszynę uchylną. Maszyna została opracowana w skali umożliwiającej eksploatowanie oddzielnych cząstek z dokładnością do pojedynczego atomu. Spirale DNA można wykorzystać do prowadzenia regulacji kąta pomiędzy dwoma kluczowymi elementami struktury zacisku. Podczas prowadzenia prób nad urządzeniem pozycjonującym orgiami DNA, odkryto, że niniejsza maszyna jest w stanie z ogromną dokładnością lokować cząsteczki zmieniając stopniowo odległość między nimi aż do wymiaru promienia atomu wodoru. Najnowsze opracowanie stanowi obiecujące rozwiązanie stworzenia większego urządzenia origami DNA bez niekorzystnego wpływu na dokładność. Wyniki opracowania wskazują również, że nanomaszyny DNA mogą pewnego dnia okazać się przydatne do kontrolowania przebiegu reakcji chemicznych.


Źródło: http://www.azonano.com/news.aspx?newsID=34455

 

 

 


Tagi: dna, 3d, manipulator, struktura, atp
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Informacje dnia: Nietypowy czerwony cydr wyprodukowano na SGGW Polskie nietoperze nie boją się blasku Księżyca NASA: Odyseusz pomyślnie wylądował na Księżycu Dłuższy palec serdeczny to... lepsze wykorzystanie tlenu Ograniczenie stosowania antybiotyków przynosi korzyści Dzięgiel chiński może wzmacniać kości Nietypowy czerwony cydr wyprodukowano na SGGW Polskie nietoperze nie boją się blasku Księżyca NASA: Odyseusz pomyślnie wylądował na Księżycu Dłuższy palec serdeczny to... lepsze wykorzystanie tlenu Ograniczenie stosowania antybiotyków przynosi korzyści Dzięgiel chiński może wzmacniać kości Nietypowy czerwony cydr wyprodukowano na SGGW Polskie nietoperze nie boją się blasku Księżyca NASA: Odyseusz pomyślnie wylądował na Księżycu Dłuższy palec serdeczny to... lepsze wykorzystanie tlenu Ograniczenie stosowania antybiotyków przynosi korzyści Dzięgiel chiński może wzmacniać kości

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Bioszkolenia Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje