Нанобиотехнологи из университета города Корнелла, США, создали и испытали первый в мире биомолекулярный мотор с мельчайшим металлическим пропеллером. Источником питания для мотора служат молекулы аденозинтрифосфата (АТФ), биохимического соединения, дающего энергию организмам млекопитающих. Пропеллер сделан из наноразмерной никелевой проволоки и может совершать восемь оборотов в секунду. Сам мотор представляет собой слегка модифицированный энзим АТФазу.

Самая большая компонента молекуляного мотора - никелевый пропеллер - имеет размеры 750 нм в длину и 150 нм в диаметре. При создании пропеллера использовались методы электронно-лучевого испарения, электронной литографии и изотопного травления. После получения никелевого пропеллера на его поверхность были нанесены специальные химические соединения, позволившие осуществить самосборку пропеллера с молекулой АТФазы. АТФаза была получена из генетически перестроенной бактерии Bacillus. Собранная система АТФаза-пропеллер затем закреплялась на 200 нм никелевых подложках и погружалась в раствор АТФ. К сожалению, из 400 моторов в растворе АТФ эффективно работали только пять, хотя время работы этих пяти составило два с половиной часа. В АТФ-энзиме (моторе) химическая энергия АТФ преобразуется в механическую.

Такой маленький выход работающих моторов из 400 в первую очередь связан с агломерацией наномоторов в растворе АТФ. Кроме того, работающие моторы часто теряют свои никелевые пропеллеры. Ученые хотят создать биомоторы, работающие на световой энергии вместо энергии АТФ. Они также планируют добавить в наномотор управляющие и сенсорные элементы для контроля передвижения мотора внутри человека.

Сфер применения созданного биомотора огромное количество. На его основе могут быть разработаны различные медицинские наноаппараты, способные путешествовать внутри тела человека (как это было показано в фильме "Фантастическое путешествие") и, например, переносить лекарства к пораженным клеткам, минуя здоровые. В следующем году разработчики обещают создать миллиметровое биороботы. Подробности о новом изобретении американских биохимиков можно узнать по адресам falcon.aben.cornell.edu, www.nbtc.cornell.edu, www.cnf.cornell.edu.

Дмитрий ЩУКИН