In een complexe prestatie van nano-engineering, een team van wetenschappers van de Universiteit van Kyoto en de Universiteit van Oxford is erin geslaagd een programmeerbaar moleculair transportsysteem te creëren, waarvan de werking in realtime kan worden waargenomen. De resultaten, verschijnen in het laatste nummer van Natuur Nanotechnologie , opent de deur naar de ontwikkeling van geavanceerde methoden voor medicijnafgifte en moleculaire productiesystemen.

Lijkt op een monorailtrein, het systeem vertrouwt op de zelfassemblage-eigenschappen van DNA-origami en bestaat uit een 100 nm-spoor samen met een motor en brandstof. Met behulp van atoomkrachtmicroscopie (AFM), het onderzoeksteam kon in realtime observeren terwijl deze motor de volledige lengte van het spoor aflegde met een constante gemiddelde snelheid van ongeveer 0,1 nm/s.

"Het spoor en de motor werken samen om voorwaartse beweging in de motor te genereren, " verklaarde Dr. Masayuki Endo van het Instituut voor Geïntegreerde Cel-Materiële Wetenschappen (iCeMS) van de Universiteit van Kyoto. "Door de afstand tussen de rails te variëren, ' bijvoorbeeld, we kunnen de snelheid van deze beweging aanpassen."

Het onderzoeksteam, waaronder hoofdauteur Dr. Shelley Wickham in Oxford, verwacht dat deze resultaten brede implicaties zullen hebben voor de toekomstige ontwikkeling van programmeerbare moleculaire assemblagelijnen die leiden tot de creatie van synthetische ribosomen.

"DNA-origamitechnieken stellen ons in staat om nano- en meso-achtige structuren met grote precisie te bouwen, ", legde iCeMS Prof. Hiroshi Sugiyama uit. "We hebben al complexere spoorgeometrieën voor ogen met een grotere lengte en zelfs met kruispunten. autonoom, moleculaire productierobots zijn een mogelijke uitkomst."