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:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Вертолеты с винтами на сжатом воздухе 17.02.2013 Немецкий аэрокосмический центр DLR экспериментирует с модифицированными вертолетными лопастями, которые должны снизить вибрации и увеличить маневренность и скорость вертолетов. Ноу-хау новой лопасти заключается в подаче сжатого воздуха через крохотные отверстия вдоль передней кромки. Лопасти несущего винта вертолета вызывают возмущение воздуха в момент, когда лопасть движется в направлении противоположном направлению движения вертолета. Подобный динамический срыв вблизи задней кромки лопасти особенно ярко выражен при высокой скорости горизонтального полета или во время быстрого маневра. Из-за турбулентности не только падает подъемная сила и увеличивается сопротивление воздуха, также начинается вибрация и деформация лопастей. Все эти явления ограничивают максимальную скорость и маневренность вертолетов, особенно на больших высотах. Подача воздуха из отверстий в передней кромке может уменьшить турбулентность и существенно повысить характеристики лопастей в экстремальных режимах. Новая лопасть имеет 42 отверстия диаметром 3 мм для выпуска сжатого воздуха, а также 74 датчиков, которые 6000 раз в секунду измеряют изменения давления воздуха. В настоящее время немецкие ученые тестируют метровую лопасть в трансзвуковой аэродинамической трубе института DLR в Геттингене. Данная труба может имитировать полет на скорости от 1000 до 2700 км/ч. По словам главы проекта DLR Карла Рихтера, испытания новой лопасти в аэродинамической трубе - это самая сложная оценка динамических параметров, с которой ему до сих пор приходилось сталкиваться. В настоящее время идет подготовка к испытанию лопасти в процессе ее вращения. Исследовательская группа DLR считает, что первоначально подача сжатого воздуха на лопасти будет использоваться для выполнения сложных маневров, например в критических ситуациях. Активироваться система будет вручную из кабины пилота.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026