ในปี ค.ศ. 1702 แอนตันแวนลียูเวนโฮนักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ที่มีชื่อเสียงได้ค้นพบที่น่าสนใจในขณะที่จ้องมองน้ำในบ่อผ่านกล้องจุลทรรศน์ทำด้วยมือ: เขาสังเกตเห็นสิ่งมีชีวิตรูประฆัง
มากกว่า 300 ปีหลังจากที่ Leeuwenhoek สังเกตเห็นครั้งแรกVorticella Vallariaในขณะที่สิ่งมีชีวิตในบ่อกล้องจุลทรรศน์ถูกเรียกว่านักวิทยาศาสตร์กำลังพบว่าก้านเหมือนฤดูใบไม้ผลิเป็นหนึ่งในเครื่องยนต์เซลลูลาร์ที่เร็วที่สุดเท่าที่เคยค้นพบ
Danielle Cook France วิศวกรชีวภาพของสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์เชื่อว่าก้านสามารถรวมอยู่ในรุ่นต่อไปของเครื่องยนต์เซลลูลาร์ขนาดนาโนในอนาคต
วัสดุนาโนมักเกี่ยวข้องกับการวัดอย่างน้อยหนึ่งมิติที่มี 100 นาโนเมตรหรือน้อยกว่า ผมของมนุษย์มีความกว้างประมาณ 100,000 นาโนเมตร
ฤดูใบไม้ผลิในก้านประกอบด้วยเส้นใยโปรตีนหดตัวและเรียกว่า "spasmoneme" ที่เหลือก้านจะยาวเหมือนสายโทรศัพท์ที่ยืดออก แต่เมื่อหดตัวมันจะกลับมาในแฟลชเพื่อสร้างขดลวดแน่น
การใช้กล้องจุลทรรศน์ความเร็วสูงและสารเคมีพิเศษที่สามารถแช่แข็งก้านในกลางคอลฝรั่งเศสและเพื่อนร่วมงานสามารถถ่ายช็อตของก้านได้
นักวิจัยคาดว่าVorticella'sSpasmoneme สามารถทำสัญญาด้วยความเร็วประมาณ 8 เซนติเมตรต่อวินาที นั่นคือสิ่งที่เทียบเท่ากับการเดินความยาวมากกว่าสามสนามฟุตบอลในหนึ่งวินาที
นักวิจัยคิดว่าโปรตีนเซลลูลาร์ที่รู้จักกันในชื่อ SPASMIN มีหน้าที่รับผิดชอบVorticella'sความเร็วที่น่าทึ่ง Spasmin เป็นของตระกูลโปรตีนที่เรียกว่า centrins; ในมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ Centrins มีบทบาทสำคัญในการแบ่งเซลล์
“ ถ้ามันถูกทำให้ล้มลงในยีสต์ตัวอย่างเช่นเซลล์จะไม่แบ่งแยกเลย” ฝรั่งเศสกล่าว
ไม่เหมือนกับโปรตีนเซลล์อื่น ๆ Centrins ไม่ได้ขับเคลื่อนโดยATPโมเลกุลพลังงานสูงที่ขับเคลื่อนปฏิกิริยาทางชีวเคมีจำนวนมาก แต่พวกเขาทำงานบนแคลเซียมแทน
ฝรั่งเศสกล่าวว่าจากมุมมองทางวิศวกรรมการใช้แคลเซียมเพื่อเพิ่มกำลังเครื่องยนต์เคมีกลไกนั้นเหมาะอย่างยิ่งเพราะเป็นเชื้อเพลิงที่ไม่สามารถเผาไหม้ได้ ATP สามารถใช้งานได้เพียงครั้งเดียวเท่านั้นและจะต้องรีไซเคิลโดยเซลล์
ในทางตรงกันข้ามแคลเซียมไม่จำเป็นต้องรีไซเคิลและให้พลังงานผ่านการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้น ดังนั้นข้อ จำกัด เพียงอย่างเดียวในการใช้เป็นแหล่งพลังงานคือความเร็วที่เซลล์สามารถปั๊มแคลเซียมระหว่างช่องที่แตกต่างกัน
ฝรั่งเศสกล่าวว่าทีมของเธอกำลังทำงานเกี่ยวกับการสร้างเส้นใยออกจากโปรตีนชนิด spasmin แต่เธอคิดว่านาโน-สปริงสามารถหาแอปพลิเคชันอื่น ๆ ได้เช่นกัน
“ ทุกที่ที่คุณจะต้องมีการเคลื่อนไหวเพื่อสร้างในอุปกรณ์ขนาดเล็กนั่นคือที่ที่คุณจะใช้สิ่งเหล่านี้” ฝรั่งเศสกล่าว
ฝรั่งเศสนำเสนอผลการวิจัยของเธอในวันอาทิตย์ในการประชุมประจำปีครั้งที่ 45 ของ American Society for Cell Biology ในซานฟรานซิสโก
