Molekulêre masjien geskep in Manchester - Wetenskap - 2022
Baie wetenskaplikes neem 'n natuurlike struktuur as voorbeeld en probeer om dit meganies te herskep en uiteindelik toe te pas op industriële vervaardiging, medisyne, vervoer en ons alledaagse lewe. David Leigh, 'n professor in die Skool vir Chemie by die Universiteit van Manchester, is een van hierdie wetenskaplikes, maar die besondere hier is dat hy sy projek op 'n molekulêre vlak gedoen het. Na aanleiding van die meganisme van proteïensintese in elke eukariotiese sel, het professor Leigh en sy span het suksesvol nano-skaalmasjien geskep wat molekules as boustene gebruik om groter molekules te bou. Die toestel het 'n totale lengte van slegs 'n paar nanometer, dus u kan dit nie met 'n "ongewapende" oog sien nie. Die navorsing is gepubliseer in "Wetenskap".
'Die ontwikkeling van hierdie masjien wat molekules gebruik om molekules in 'n sintetiese proses te maak, is soortgelyk aan die robotmonteringslyn in motoraanlegte. Sulke masjiene kan uiteindelik daartoe lei dat molekules baie doeltreffender en kostedoeltreffender word. "Professor Leigh het gesê: "Dit sal alle soorte vervaardigingsgebiede bevoordeel, aangesien baie mensgemaakte produkte op 'n molekulêre vlak begin. Ons is tans besig om ons masjien aan te pas om medisyne soos penisillien te maak."
Normaalweg word die inligting vir proteïensintese in die DNA molekules. Om die proses te begin met die bou van die gekodeerde proteïenmolekule, die inligting binne DNA word gekopieër RNA molekule, wat dien as vervoerder. Die RNA molekule word dan oorgedra na die ribosoom, waar die proteïensintese begin op grond van die inligting wat deur RNA.
Die molekulêre masjien gebruik presies die ribosoom as voorbeeld. Die kern is 'n molekulêre baan met boustene wat langs die baan geleë is. 'N Nano-ring beweeg langs die as en tel die blokke op, rangskik en bind dit in spesifieke volgorde om die vereiste molekuul te bou.
Aanvanklik word die ring gelei deur koperione. Die ring beweeg langs die as totdat dit 'n lywige groep bereik. Daarna 'n "reaktiewe arm"Begin werk omdat dit die grootste gedeelte van die baan losmaak en aanstuur na 'n ander plek op die masjien. Dit regenereer die aktiewe plek op die arm wat die ring langs die as laat beweeg totdat dit die volgende bousteen bereik. Die volgende blok word oorgedra na dieselfde plek waar die vorige blok bygevoeg is, wat die nuwe struktuur verleng en groter polimeermolekule skep. As alle boustene van die baan verwyder word, word die ring losgemaak en stop die gebou.
[Beeldbron: Universiteit van Manchester]
'Die ribosoom kan saamgevoeg word 20 boustene 'n sekonde tot en met 150 gekoppel is. Tot dusver het ons net ons masjien gebruik om aan mekaar te skakel 4 blokke en dit neem 12 ure om elke blok aan te sluit. Maar u kan die samestellingsproses op groot skaal parallel: Ons gebruik al 'n miljoen miljoen miljoen (1018) van hierdie masjiene wat parallel in die laboratorium werk om molekules te bou. " David Leigh verklaar. 'Die volgende stap is om die masjien te gebruik om gesofistikeerde molekules met meer boustene te maak. Die potensiaal is dat dit molekules kan maak wat nog nooit voorheen gesien is nie. Hulle is nie van nature gemaak nie en kan nie sinteties gemaak word nie weens die prosesse wat tans gebruik word. Dit is 'n baie opwindende moontlikheid vir die toekoms. "
Kyk die video: Police thermal camera reveals size of illegal lockdown party in Manchester (Junie 2022).