Hunter

Egyetlen molekula, mint molekuláris motor

Az emberi test izmait és sejtmotorjait ellátó kémiához képest a tudósok által eddig megalkotott mikrogépeké elég csiszolatlannak tűnnek.

Mindez azonban megváltozhat egy új elméletnek köszönhetően, ami azt körvonalazza hogyan vezérelhetők a molekuláris gépek egyetlen molekula és némi elektromosság alkalmazásával. Bár jelen állapotában a tanulmány csupán elméleti síkon mozog, maga az elképzelés jelentősen felgyorsíthatja a mikroszkopikus gépezetek fejlesztésének ütemét.

A tanulmány mögött álló két, a Northwestern Egyetemen dolgozó kémikus szerint a hagyományos molekuláris gépek hátulütője, hogy együttesen működnek, általában külső fény vagy vegytan által, és számos molekulából tevődnek össze, azaz túl nagyok. Bonyolultságuk és méretük igen nehézzé teszi irányításukat. Természetesen vannak olyan fontos területek, mint a gyógyszerek eljuttatása az emberi szervezetbe, ahol ennek nincs különösebb jelentősége, azonban az elképzelt alkalmazások többsége megkövetelné a molekuláris gépek irányíthatóságát.


Egy nagyméretű molekuláris gép modellje - minden színes gömb egy atomot jelképez. Ez a fogaskerék egy jövőbeli nanoméretű gép egyik alkatrésze lehet

Tamar Seideman, a kutatás vezetője szerint az emberek a számítástechnikában, az érzékelők, a biogépészet és a napcellák területén alkalmaznák a molekuláris gépeket, melyek egyedülálló, a makroszkopikus gépektől eltérő funkcióikkal és tulajdonságokkal rendelkeznek, nem csupán és elsősorban azért, mert nanoméretűek. Sokkal inkább abból adódik a különbség, hogy ezek valóban molekuláris jellemvonásokat hordoznak, mint például energiaszint szerkezetükben, dinamikáikban és a külső ingerekre való reakcióikban.

Seidman és kutatótársa Chao-Cheng Kaun egyetlen kis szén molekula, egy fullerén körüli motort vázolt fel. A fullerént két arany elektróda közé helyezik, egy úgynevezett molekuláris csomópontot alkotva. Amikor elektromos áram fut át az elektródák között, az elektronok energiát adnak át a molekulának, ami ezáltal rezegni kezd, és belső energiaforrást hoz létre. A fullerén az elektródák között oszcillál, mintha egy láthatatlan rugón helyezkedne el. A lényeg azonban az, hogy mivel a molekulát egymagában meglehet hajtani ezért a keletkező mozgás pontosan kontrollálható.

Érdekes módon a molekuláris csomópont vezetőképessége a fullerén két elektróda közötti elhelyezkedésén múlik. A spontán rezgő áram egy rezgő mágneses mezővé alakul, így a fullerén csomópont egy nanoméretű generátorrá válik, amire eddig nem volt példa. Seideman szerint mivel ismerik a mozgást létrehozó folyamatokat, ezért képesek irányítani is azt, így reményei szerint már nem lehet túl messze egy a fentiekben felvázolt molekuláris motor bemutatása.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • BiroAndras #59
    PErsze, nyílvánvaló, hogy nem lehet mindnden részletét ismerni az emberi testnek. De, egy olyan betegségnél, aminek ilyen egyértelmű fizikai tünetei vannak, valameddig egész biztosan vissza lehet követni a történéseket.

    Meguntam a találgatást, és utánnanéztem:
    http://vitalitas.hu/olvasosarok/online/egeszseg/2001/4/lepra.htm
    http://mimi.hu/betegseg/lepra.html

    Meg ha már keresek, egy kis adalék a korábbiakhoz:
    http://www.harmonet.hu/cikk.php3?rovat=25&alrovat=34&cikkid=5501&dire=akademikus&rovatnev=Akad%E9mikus+orvosl%E1s
  • dez #58
    Kicsit belemélyednél a gyógyászatba, látnád, hogy nem olyan szép és kerek minden. Az ember (és amúgy az élőlények) egy nagyon bonyolult rendszer, amiben szerepet kap az ismert (+ még nem ismert) fizikai, kémiai, stb. jelenségek jelentős része, és azok persze egymással is összefonódnak. (Ezen kívül az egyes egyedek között is jelentős eltérések lehetnek. Ezért pl. a gyógyszerek valakinél hatnak, másnál meg csak [még erősebb] mellékhatásokat okoznak. Mindössze a gyógyszerek 5-10%-áról lehet kijelenteni, hogy általánosan ugyanúgy hatnak...) Néha el kell(ene) ismerni, hogy messze nem tudunk még mindent, sőt, nagy fehér foltok vannak...
  • BiroAndras #57
    Nem hiszem, hogy ha komolyan kutatják, akkor sem találnak okot. Nem kell rögtön az elsődleges okot megtalálni. Ki lehet indulni a tünetekből. Az érintett sejtek alapos vizsgálata biztosan rengeteget elárul az okokról.
  • dez #56
    Természetesen nagyon is van még lepra egyes tájakon. Hiába keresnek, nem találnak semmiféle kórokozót, ami okozhatná. Nem is egyértelműen fertőző, viszont nem is csak úgy magától alakul ki, mert akkor máshol is előfordulna, stb.

    Nem is hinnéd, még hány dologban tapogatóznak sötétben (vagy derül ki ismertnek tartott dologról, hogy nem is attól van).
  • BiroAndras #55
    "Lepra esetén nem. Úgy tudom, nem tudják, mitől van, és hogyan."

    Nehéz elhinni, hogy nem tudják. Legfeljebb azért, mert már nem fordul elő, és így nem lehet vizsgálni (vagy senki nem ad pénzt a kutatására).
  • dez #54
    "Lehet hogy az ok nem érdekli, de az szerintem igen, hogy kap vagy nem kap."

    Nyilván. De ilyen erővel még rengeteg mindent lehetne felhozni, ami a tudomány érdeme. De ezt ne mossuk össze azzal, hogy közvetlenül mitől védi meg az illetőt a gyógyszer-, és tünet-alapú gyógyászat, és mitől nem.

    "A kulcs a higiénia."

    Lepra esetén nem. Úgy tudom, nem tudják, mitől van, és hogyan.

    "Ez is az orvostudomány eredménye. A bacik felfedezése előtt senki sem tartotta fontosnak, és nem is tudtak a betegségekkel való összefüggésről."

    Sokan jó ideig még utána sem tartották fontosnak... Pl. a szülészek a fertőtlenítős kézmosást, stb., hiába Semmelweis igyekezete, hogy meggyőzze őket, még 10-20 évig nem foglalkoztak vele, hiába haltak tömegesen szülő nők a fertőzés miatt, inkább haragudtak rá, hogy ilyen kényelmetlenségeket akar rájuk erőltetni. Na de ez már egy másik történet.
  • BiroAndras #53
    "Az egyes ember szempontjából nem számít, miért nem kap a buszon kolerát, tifuszt, stb. Neki más problémákkal kell foglalkoznia."

    Lehet hogy az ok nem érdekli, de az szerintem igen, hogy kap vagy nem kap.

    "Mellesleg úgy tudom, a lepra ellen még nincs orvosság, mégsem túl gyakori errefelé."

    A kulcs a higiénia. Ez is az orvostudomány eredménye. A bacik felfedezése előtt senki sem tartotta fontosnak, és nem is tudtak a betegségekkel való összefüggésről.
  • dez #52
    "De csak azért nem, mert ellenük már van hatékony védelem."

    Egyébként ez amúgy sem teljesen igaz. Ha az emberek rossz higiéniás körülmények között élnének itt is, és gyakoriak lennének a tömeges járványok, hát elég nehéz helyzetben lenne az egészségügy... Inkább már akkor lefertőtlenítenek minden, ha pl. egy árvíz kimossa a csatornákat. Persze ez is egyfajta védekezés. De ha az ilyesmi mindennapos lenne, és más hasonló fertőzési források is lennének, főleg ha trópusi éghajlat lenne itt is, ami kedvez a járványoknak... Nem lenne olyan egyszerű. Ja, a hajléktalanok egy része merő fertőző góc, hiába adnak pl. TBC-seknek kötelezően gyógyszereket, nem túl sokat ér.
  • dez #51
    Figyu, te itt most két különböző dolgot összemosol. Az egyes ember szempontjából nem számít, miért nem kap a buszon kolerát, tifuszt, stb. Neki más problémákkal kell foglalkoznia. Mellesleg úgy tudom, a lepra ellen még nincs orvosság, mégsem túl gyakori errefelé.
  • BiroAndras #50
    "Ez igaz, de a mai civilizáltan élő emberek többségének többnyire nem ezek okoznak visszatérő, mindennapos gondokat."

    De csak azért nem, mert ellenük már van hatékony védelem. Ezt próbálom már egy ideje elmagyarázni. Gondolj a középkori járványokra.