Naukowcy z Northwest National Laboratory w Departamencie Energii zaprojektowali nanorurki tysiące razy cieńsze od ludzkiego włosa, która mogą znaleźć zastosowanie w inżynierii tkankowej i oczyszczaniu wody. Rurki zainspirowane zostały mikrotubulami, które znajdują się w komórkach.
Chun-Long Chen z Laboratorium powiedział: "Chcieliśmy stworzyć syntetyczny system, który naśladuje strukturę mikrotubuli i jest wystarczająco stabilny dla różnych zastosowań technicznych."
Mikrotubule są cienkimi, pustymi w środku rurkami, które utrzymują porządek DNA podczas podziału komórki, a także są odpowiedzialne za przemieszczanie się substancji wewnątrz niej. Zbudowane są z długich łańcuchów białek, mają jednolitą, ale dynamiczną strukturę. I, jak widać, mogą stać się inspiracją dla naukowców.
Grupa z NNL ma nadzieję użyć swojego wynalazku do stworzenia systemu filtracji wody, który wychwyci sól lub inne cząsteczki. Nie jest jednak możliwe użycie samych mikrotubul do tych projektów. Mogą one być sztywne i czułe, ale są również podatne na zmiany temperatury i drobnoustroje, które mogłyby uszkodzić je podczas filtracji.
Aby wyeliminować te niedogodności, zespół postanowił więc stworzyć syntetyczną wersję tubul, wykorzystując molekuły przypominające białka zwane peptoidami. Składają się one z powtarzającego się wzoru klocków o niewielkich różnicach, tak samo jak białka z aminokwasów, z tym, że peptoidy są bardziej stabilne.
Proces ich powstawania przedstawia się następująco: najpierw małe cząsteczki peptoidu łączą się, tworząc arkusz, który następnie zamyka się na jednym końcu i zwija w bezszwową rurkę.
Do charakterystyki nowych struktur, naukowcy zastosowali niektóre techniki z Advanced Light Source i Molecular Foundry. Zespół odkrył, że można kontrolować ich rozmiar, średnicę, grubość i sztywność poprzez regulację składu tuby lub zmianę kwasowości roztworu.
Zespół Chena przetestował również ich sztywność poprzez nacisk i pomiar zmiany kształtu. Rurki mają sztywność, która mieści się między tkanką biologiczną a twardszymi substancjami, co doskonale nadaje się do eksperymentów, które zespół zamierza wykonać.
Badacze nie chcą jednak tylko na tym poprzestać. "Natura zaoferowała nam wszelkiego rodzaju piękne przykłady. Ryby mogą czerpać wodę z morza, nie martwiąc się o wysoką zawartość soli. Gdybyśmy mogli naśladować to zachowanie, budując sztuczne membrany komórkowe zawierające te nanorurki, moglibyśmy rozwiązać niektóre z dużych problemów, przed jakimi staje dziś nasz świat".
(KB)
Kategoria wiadomości:
Z życia branży
- Źródło:
- nature.com; phys.org
Komentarze (0)
Czytaj także
-
Komory klimatyczne - zasada działania i zastosowanie
www.srodowisko.plKomora klimatyczna jest urządzeniem laboratoryjnym szeroko stosowanym w laboratorium oraz przemyśle. Komora klimatyczna służy do...
-
Pomiar pH — przewodnik po teorii pH
Przewodnik po teorii pH przedstawia jasny i praktyczny opis pomiaru pH w laboratorium i w terenie. Podano w nim wiele porad i wskazówek...
-
Zabezpieczenie BHP na pracy montera - co musisz wiedzieć?
www.automatyka.pl