Ученые собрали из ДНК кран с электрическим приводом — Naked Science
19.01.2018
Редакция

Ученые собрали из ДНК кран с электрическим приводом

Немецкие химики собрали из цепочек ДНК наноразмерный “башенный кран”, "стрела" которого может быстро поворачиваться и двигать небольшие грузы.

snimok_ekrana_2018-01-19_23-12-14
©Wikipedia

Из ДНК можно сделать много разных вещей: ученые уже научились сворачивать ее в форме пончика, делать из двойной спирали фигурки медведей и даже копию »Моны Лизы» – и все это размером меньше 100 нанометров. На этот раз химики из Германии сделали из ДНК управляемый блок – длинную стрелу, прикрепленную к поверхности и способную описывать почти полный круг в плоскости, параллельной плоскости поверхности.

 

Движением короткого прямого фрагмента ДНК управляет микроконтроллер – система электродов, генерирующая электрическое поле. Управление механизмом из ДНК электричеством – принципиально новое решение; раньше для этого использовались химические источники энергии и регуляторы. Оказалось, что электропривод работает в сотни тысяч раз быстрее.

 

Молекула ДНК – это полимер, мономерами которого являются нуклеотиды. В двойной спирали, в виде которой обычно существует ДНК, части нуклеотидов – азотистые основания параллельных цепочек, связанные друг с другом попарно, а в одной цепочке связаны между собой сахар – дезоксирибоза и остатки фосфорной кислоты. Электроны в молекуле ДНК распределены неравномерно; это позволило ученым собрать наноразмерную устрановку, в которой закрепленный на подвижном основании рукав из молекулы ДНК (в качестве крепежа выступили две одноцепочечные молекулы ДНК) вращался по часовой стрелке и против в зависимости от конфигурации внешнего электрического поля.

 

 

С помощью такого контроллера можно не только приводить в движение сам рукав из ДНК, но и перемещать небольшие молекулы и наночастицы. Правда, для этого потребуется увеличить длину инструмента с 25 до 400 нанометров. По расчетам авторов работы, на перемещение «груза» на несколько нанометров такому инструменту потребуется несколько миллисекунд. Разместив на одной платформе много таких рукавов, можно будет создать молекулярную вычислительную машину или более простой молекулярный механизм для работы с наноразмерными объектами.

 

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:06
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

Позавчера, 15:26
Василий Парфенов

Компания Microsoft несколько лет назад намеревалась не изменять номер своей основной операционной системы для компьютеров — «десятка» должна была остаться с нами надолго. Однако очередное крупное обновление, по мнению маркетологов, очевидно, оказалось достойно новой цифры в названии ОС. Windows 11 принесет пользователям не только новые функции, улучшения безопасности и быстродействия, а также измененный дизайн, но и лишится некоторых привычных элементов. Хотя если кто-то и расстроится из-за этого, то скучать будет лишь по парочке из них.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: