Молекулярные машины обеспечат прорыв в медицине

18.10.2012

Исследовательская группа под руководством немецкого физика профессора Германа Гауба разработала технологию сверхточной сборки молекулярных машин. Новая технология обещает прорыв в очень перспективной области, которая в свою очередь открывает широкие возможности по изготовлению микроскопических устройств, способных выполнять множество разнообразных задач: от производства материалов до адресной доставки молекул лекарств.

Молекулярные машины могли бы совершить настоящую революцию во всех областях человеческой деятельности, однако для сборки таких машин нужно манипулировать отдельными молекулами белков с нанометровой точностью. Немецким ученым, наконец, удалось это сделать. Они применили технологию, известную под названием Single-Molecule Cut and Paste (SMC&P), которая в своем первоначальном виде была применима только к молекулам ДНК. Герман Гауб усовершенствовал SMC&P, и теперь с помощью сверхтонкой иглы атомного силового микроскопа можно захватывать отдельную биомолекулу и соединять с другой с нанометровой точностью.

Природные молекулярные машины, состоящие из белков, в нашем организме отвечают за многие биохимические процессы, которые происходят в живых в клетках. Создание искусственных аналогов таких машин является одной из основных целей нанотехнологий. С практической точки зрения это сулит не только возможность управления жизнедеятельностью клеток, но доступность производства различных материалов, сборки наномашин и т.д.

До сих пор проблема манипуляций на наноуровне остается очень сложной. В жидкой среде при комнатной температуре "погодные условия" на наноуровне сравнимы с торнадо. Немецким ученым впервые удалось надежно закрепить молекулы на кончике иглы атомного микроскопа и при этом не повредить их. Для этого использовалась комбинация антител, ДНК-связывающие протеины и ДНК-якоря.

С помощью новой технологии ученые смогли составить из сотен флуоресцентных молекул фигурку человечка, похожую на ту, что рисуют на светофорах. Можно будет изготавливать различные сложные белковые машины с разнообразными функциями. Например можно подобрать сочетание ферментов, расщепляющее опаснейшие токсины или перерабатывающее биомассу в топливо.

<< Назад: 84-дюймовый телевизор Sony с разрешением 4K 18.10.2012

>> Вперед: Из стволовых клеток выращены половые 17.10.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Верблюжья молочная ферма 04.04.2007 Полностью автоматизированная молочная ферма с верблюдицами начала работать осенью 2006 года в арабском княжестве Дубай. В день здесь получают около 2000 литров молока от 230 верблюдиц, причем дойка происходит без участия человека. В дальнейшем поголовье фермы собираются увеличить до тысячи. Хотя удои от верблюдиц невелики, их молоко содержит в пять раз больше витамина C и вдвое меньше жира, чем коровье. Имеющиеся в нем длинноцепочечные жирные кислоты снижают содержание холестерина в крови. Верблюжье молоко хорошо переваривается даже людьми, не способными усваивать коровье молоко, а таких в Азии большинство. Единственный недостаток верблюжьего молока - из него невозможно получить сыр. Но проблему можно решить, добавив в молоко некоторые ферменты. Кстати, в Индии из верблюжьего молока начали делать мороженое.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025