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纳米传输受热敏聚合物控制

点击量:   时间:2017-04-11 01:04:25

作者:Tom Simonite(图片来源:Stefan Diez)停止和启动分子马达的方法可以更容易地在纳米尺度上构建生物传感器和装置该方法利用热量将货物与分子马达连接和分离,从而使微小的货物停止运转使用激光镊子或原子力显微镜可以一次移动一个纳米尺寸的物体但是对于同时移动大量微小货物感兴趣的纳米技术人员希望在活细胞中发现的分子马达可以完成这项工作电机连接在一个表面上,通过将某些蛋白质从电机传递到电机来推动某些蛋白质,就像人群中伸出双臂的物体一样电机只需要提供合适的燃料微观货物可以通过附着在蛋白质上来搭便车,并且沿着由马达涂层绘制的路线运送 “这可用于各种应用,如分子分选或纳米加工,但有必要获得一些外部控制,”德国Max Plank研究所的纳米技术专家Stefan Diez告诉“新科学家” Diez及其同事设计了一种新的交通方法,将热敏聚合物分子混合到由蛋白质驱动蛋白制成的分子马达涂层中其他蛋白质 - 长的薄的称为微管 - 可以通过驱动蛋白马达运输根据温度,聚合物可以干扰微管的运动在水环境中,聚合物吸收水并延伸到长链中,以防止微管附着在驱动蛋白马达上,并且还分离已经结合的那些然而,高于约33℃,聚合物变得不能吸水并卷曲成紧密的球然后,微管可以自由地连接到电机上并像往常一样滑行在添加随后的驱动蛋白分子涂层之前,运输表面由涂有热敏聚合物的硅晶片制成这产生了覆盖在马达和聚合物的混合物中的表面 Diez说:“应该可以将这种[混合]表面的小块放在没有聚合物的区域旁边”他说,如果你有一条通向Y形接头的轨道,可以关闭其中一个分支,只需将系统加热到33°C以上即可这样可以防止微管在一个叉子上与电机结合,迫使它们向下移动另一个叉子 “开发控制这种动力的方法非常重要,”Dan Nicolau说,他在英国利物浦大学使用不同的分子马达进行运输工作他说通过改变表面来控制运输是解决问题的一种新的,更简单的方法 “以前,人们试图设计运输的马达或蛋白质,”他说 “我认为这个系统非常酷”Nicolau相信不久之后,这样的系统就可以用来制作一个有用的实用设备 “我们现在拥有制造产品的组件,”他说:“问题是:什么”他说,基于仅运输特定DNA序列或蛋白质的分子马达的生物传感工具可能首先出现但是组装复杂的3D纳米系统将更加困难 “我们正在使用2D系统,但在本质上这些电机可以在3D中工作,”他说期刊参考文献: