
德國科隆 - 一個分子大小的開關只有50納米,有一天可以控制微觀機器,還可以使DNA測序更快,更便宜,更精確。
幾乎任何機器都取決於開關以打開或關閉。而且功能齊全的納米機器將需要盡可能小的開關。分子開關或“摩爾開關”也可以控制較大的設備,並且可以將有關納米世界的信息發送到遠程,常規尺寸的傳感器。
這些小開關說,在英格蘭樸次茅斯大學的科學家說,有一天也可能構成根本較小的電子電路的基礎,並且對於更快,更準確的DNA測序可能很有用。
它如何工作
這種新的分子開關通過在DNA的單鏈上拉動以擺動微小的金屬珠[插圖]來起作用。
該雙螺旋線的一端連接到微芯片中的微小通道。 DNA的另一端帶有金屬珠。金屬珠只是千分尺。那是三分之一的米,大約是人毛的寬度五十。
珠子是順磁性的,這意味著它在磁場中的磁體好像是磁鐵。結果,小珠被拉向場地,導致鏈站起來。
接下來,將DNA中的引擎添加到鏈本身中。該電動機是一種天然存在的蛋白質,稱為限制性修飾酶 - 燃料是三磷酸腺苷,或ATP,或ATP,或ATP,糖,磷酸鹽和腺嘌呤的分子,可為肌肉和其他生物成分提供能量。該蛋白僅與DNA鏈上的特定斑點結合。
DNA的角色
一些背景:全部脫氧核糖核酸由四種類型的核苷酸鹼基,A(腺嘌呤),G(鳥嘌呤),C(胞嘧啶)和T(胸腺素)組成。這些基礎的順序或“序列”決定了遺傳特徵。
樸次茅斯大學的分子生物技術學家基思·菲爾曼(Keith Firman)說,發動機的蛋白質只會僅附著在DNA鹼基的某些序列上,這使科學家可以精確地控制其在DNA上的位置。
當將ATP燃料添加到開關周圍的區域時,電動機將DNA拉動,將剩餘的剩菜循環起來,直到到達金屬珠,該金屬珠像打結的繩子一樣將其衝入電動機中。
當電動機用盡燃料時,它會釋放DNA,磁場再次拉動DNA繃緊。
像任何磁性材料一樣,順磁珠通過磁場移動時會產生電信號。為了檢測該微小信號,科學家在DNA被束縛的通道底部分散了“霍爾效應傳感器”。
Firman解釋說:“您在DNA所在的位置下方有一個傳感器,並且該傳感器會電氣感受一個移動的磁鐵。”
控制信號
結果是一個微觀設備,該設備可以在添加燃料時發送開關控制信號。
Firman說:“這是一個開關,因為它被電機的燃料激活,即ATP。” “當它處於活動狀態時,它將打開電子設備,而當不活躍時,它將允許它再次關閉。”
他說,也有可能將珠子本身形成,以控制納米閥中的材料流。指示開關拉動DNA鏈,將珠子向下移動到閥中,將阻止流體的流動。將開關引導釋放DNA,使珠子被吸引到磁場,將使流體再次流動。
- 畫廊:微型機器
- 世界上最小的電動機
- 您周圍的微小技術
- 在黑暗中發光的生物以提供人體內部的視野
- 所有關於納米技術