Molekulární motory poslouží v medicíně i elektrotechnice | EkonTech.cz


Molekulární motory poslouží v medicíně i elektrotechnice

Hlavní partneři

Pod záštitou

Mediálně podporujeme

Technik
9. 10. 2017 - 10:36

Na vytvoření sofistikované chemické konstrukce spolupracoval Ústav organické chemie a biochemie AV ČR s nositelem Nobelovy ceny profesorem Benem Feringou. Práci vědců ocenil také prestižní časopis Journal of the American Chemical Society.

Týmu pod vedením doktora Jiřího Kalety se podařilo vytvořit několik souměrně umístěných molekulárních konstrukcí, které se vlivem světla určité vlnové délky otáčejí.  Jejich rotace funguje na principu zákona akce a reakce. Světlo dodá skupině navzájem provázaných atomů energii, což vyvolá v celé konstrukci napětí. To zmizí při přetočení jedné molekulární větve o 180°. Postupným ozařováním jednotlivých částic pak docílíme pohybu.

Molekulová stavebnice

Laureát loňské Nobelovy ceny za chemii Ben Feringa popisuje získávání nových molekul v laboratoři velmi prozaicky: „Vezmeme jednu molekulu, tu rozbijeme na dva kusy a pak z toho stavíme nové molekuly.“  Ve skutečnosti se však jedná o mnohem složitější proces. „Jako podklad jsme využili chemickou látku tris(o-fenylen)cyklotrifosfazen (TPP), kterou ve skupině profesora Michla pro podobné účely již dlouho používáme,“ komentuje Jiří Kaleta, vedoucí celého týmu biochemiků pod supervizí profesora Josefa Michla. Profesor Michl je nejcitovanější vědec českého původu, jenž momentálně působí také na Coloradské univerzitě. „Krystalky TPP vytváří malé destičky, které mají ve své struktuře dlouhé rovné a pravidelně uspořádané kanálky směřující kolmo k povrchu. Tato látka snadno vytváří komplexy s jinými sloučeninami, které ochotně vstupují dovnitř kanálků, a už se jim nechce ven,“ dodává. Vědecký tým sestavil z motorů dvourozměrné pole, v budoucnu se však počítá i s konstrukcemi tří rozměrů.

Pohon budoucnosti

Za otce myšlenky strojů miniaturních velikostí se považuje slavný fyzik Richard Feynman. Poprvé jejich vznik predikoval koncem padesátých let, detailněji své myšlenky představil na přednášce roku 1984. Mnohem dále se však výzkumníci posunuli až v roce 1999, kdy zpozorováním rotace molekul vlivem působení elektromagnetického záření započali další výzkumnou kapitolu v tomto oboru. Vědci od té doby dokázali zkonstruovat pomyslný molekulární automobil nebo miniaturního robota. V budoucnu by ale molekuly s rozměry v řádu mikrometrů mohly pohánět mnohem složitější molekulární stroje.

Roboti najdou uplatnění v medicíně, kde mohou šetrně přinést lék až přímo k postižené tkáni. Lékaři je budou moci pomocí vysokofrekvenčního magnetického pole ovládat na dálku. Počítá se s nimi rovněž jako s novou generací antibiotik. V nanoelektrotechnice zase mohou nahradit paměťové jednotky, frekvenční filtry či zpožďovače signálu.