Крошечная машина может найти и уничтожить раковые клетки

Исследование, посвященное созданию самой маленькой в ​​мире машины на молекулярном уровне, получило Нобелевскую премию по химии 2016 года и способно эффективно уничтожать раковые клетки.

Портреты трёх учёных, получивших Нобелевскую премию по химии 2016 года (слева направо): Фрейзер Стоддарт, Жан-Пьер Соваж, Бернар Л. Феринга. Фото из интернета.

12 октября Королевская шведская академия наук вручила Нобелевскую премию по химии 2016 года в размере 930 000 долларов трем ученым: Жану-Пьеру Соважу из Страсбургского университета (Франция), Дж. Фрейзеру Стоддарту из Северо-Западного университета (США) и Бернарду Л. Феринге из Гронингенского университета (Нидерланды), сообщает New York Times.

Они стали пионерами в создании самой маленькой в ​​мире молекулярной машины, толщиной примерно в одну тысячную толщины человеческого волоса. Эта технология может быть использована для создания новых материалов, датчиков и систем накопления энергии.

«С точки зрения развития современные молекулярные двигатели подобны электродвигателям 1830-х годов. Тогда учёные демонстрировали бесчисленные модели кривошипов и колёс, не подозревая, что однажды они приведут к созданию электропоездов, стиральных машин, вентиляторов и кухонных комбайнов», — заявил Нобелевский комитет по химии.

Иллюстрация крошечных машин, уничтожающих раковые клетки. Фото: студенческая газета.

Нанотехнологии создают структуры размером в несколько нанометров, или миллиардных долей метра. Эта область исследований достигла значительных успехов за последние несколько столетий.

В 1983 году Жан-Пьер Соваж сделал первые шаги к созданию молекулярной машины, создав два взаимосвязанных молекулярных кольца с использованием ионов меди. Эти молекулы были названы катенанами.

В 1991 году Фрейзер Стоддарт синтезировал ротаксан – кольцеобразную молекулу, обвивающуюся вокруг гантелевидной молекулярной оси. Эта кольцеобразная молекула может скользить вдоль этой оси, подобно костяшке на счётах. Стоддарт использовал её для создания небольшого компьютерного чипа, представляющего собой, по сути, молекулярные счёты, а также других сложных устройств, таких как молекулярные лифты и искусственные мышцы.

В 1999 году Бернард Феринга стал первым человеком, построившим молекулярный двигатель. Это был крошечный молекулярный пропеллер, приводимый в движение светом и непрерывно вращающийся в одном направлении. Двигатель вращался не очень быстро, но 15 лет спустя Феринга и его коллеги увеличили скорость до 12 миллионов оборотов в секунду. В 2011 году команда Феринги прикрепила четыре подобных двигателя к молекулярному шасси, создав четырёхколёсный наноавтомобиль.

В живых организмах существует множество молекулярных машин, которые транспортируют вещества по клеткам, строят белковые структуры и участвуют в клеточном делении. По сравнению с ними искусственные молекулярные машины пока довольно просты, но учёные надеются, что новая технология найдёт широкое применение в будущем.

«Подумайте о наномашинах — крошечных роботах, которых врачи в будущем будут вводить в ваш кровоток. Они будут автономно искать и уничтожать раковые клетки, а также доставлять лекарства», — сказал Феринга. «Эта технология может привести к созданию умных материалов, изменяющих свои свойства в зависимости от внешних сигналов».

По данным VNE