Khoa học

Máy phân tử được tạo ra ở Manchester

Máy phân tử được tạo ra ở Manchester


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Nhiều nhà khoa học lấy một số cấu trúc tự nhiên làm ví dụ và cố gắng tái tạo nó một cách máy móc và cuối cùng áp dụng nó vào sản xuất công nghiệp, y học, giao thông vận tải và cuộc sống hàng ngày của chúng ta. David Leigh, một giáo sư trong Khoa hóa học tại Đại học Manchester, là một trong những nhà khoa học này, nhưng điều đặc biệt ở đây là ông đã điều hành dự án của mình ở cấp độ phân tử. Theo dõi cơ chế tổng hợp protein trong từng tế bào nhân thực, GS. Leigh và nhóm của ông đã tạo ra thành công chiếc máy quy mô nano sử dụng các phân tử làm khối xây dựng để tạo ra các phân tử lớn hơn. Thiết bị có tổng chiều dài chỉ vài nanomet, vì vậy bạn không thể nhìn thấy nó bằng mắt “không đeo vũ khí”. Nghiên cứu được xuất bản trong “Khoa học”.

“Sự phát triển của cỗ máy này sử dụng các phân tử để tạo ra các phân tử trong một quá trình tổng hợp tương tự như dây chuyền lắp ráp robot trong các nhà máy xe hơi. Những cỗ máy như vậy cuối cùng có thể dẫn đến quá trình tạo ra các phân tử trở nên hiệu quả hơn và tiết kiệm chi phí hơn nhiều. " Leigh "Điều này sẽ mang lại lợi ích cho tất cả các loại lĩnh vực sản xuất vì nhiều sản phẩm nhân tạo bắt đầu ở cấp độ phân tử. Ví dụ: chúng tôi hiện đang sửa đổi máy của mình để tạo ra các loại thuốc như penicillin."

Thông thường, thông tin để tổng hợp protein được lưu trữ bên trong DNA các phân tử. Để bắt đầu quá trình xây dựng phân tử protein được mã hóa, thông tin bên trong DNA được sao chép trên RNA phân tử, đóng vai trò như một chất vận chuyển. Các RNA phân tử sau đó được chuyển đến ribosome, nơi bắt đầu tổng hợp protein dựa trên thông tin được cung cấp bởi RNA.

Máy phân tử sử dụng chính xác ribosome làm ví dụ. Cốt lõi là một đường đua phân tử với các khối xây dựng nằm dọc theo đường đó. Một vòng nano di chuyển dọc theo trục và chọn các khối đó, sắp xếp và liên kết chúng theo thứ tự cụ thể để tạo ra phân tử cần thiết.

Lúc đầu, vòng được dẫn bởi các ion đồng. Vòng di chuyển dọc theo trục cho đến khi nó đạt đến một nhóm cồng kềnh. Sau đó một “cánh tay phản ứng”Bắt đầu hoạt động khi nó tách khối lượng lớn khỏi đường đua và chuyển tiếp nó đến vị trí khác trên máy. Thao tác này tái tạo vị trí đang hoạt động trên cánh tay, cho phép chiếc vòng di chuyển dọc theo trục cho đến khi nó đến khối xây dựng tiếp theo. Khối tiếp theo được chuyển đến cùng vị trí nơi khối trước đó đã được thêm vào, do đó kéo dài cấu trúc mới và tạo ra phân tử polyme lớn hơn. Khi tất cả các khối xây dựng bị loại bỏ khỏi đường đua, vòng xuyến được tách ra và tòa nhà dừng lại.

[Nguồn ảnh: Đại học Manchester]

“Các ribosome có thể kết hợp với nhau 20 các khối xây dựng một giây cho đến khi 150 được liên kết. Cho đến nay chúng tôi chỉ sử dụng máy của mình để liên kết với nhau 4 khối và nó mất 12 giờ để kết nối từng khối. Nhưng bạn có thể song song một cách ồ ạt quá trình lắp ráp: Chúng tôi đã sử dụng một triệu triệu triệu (1018) của những cỗ máy này hoạt động song song trong phòng thí nghiệm để tạo ra các phân tử. ” David Leigh tuyên bố. “Bước tiếp theo là bắt đầu sử dụng máy để tạo ra các phân tử tinh vi với nhiều khối xây dựng hơn. Tiềm năng là nó có thể tạo ra các phân tử chưa từng thấy trước đây. Chúng không được tạo ra trong tự nhiên và không thể được tạo ra một cách tổng hợp do các quy trình hiện đang được sử dụng. Đây là một khả năng rất thú vị cho tương lai ”.


Xem video: Phát hiện dấu hiệu của sự sống trên Sao Kim (Tháng MườI MộT 2022).