Nanotecnologia

Menor trem do mundo viaja em trilhos de DNA

Menor trem do mundo viaja em trilhos de DNA
O trabalho é um passo importante para o desenvolvimento de modelos avançados de transporte de medicamentos e de linhas de montagem moleculares. [Imagem: ICEMS]

Trem de DNA

Desenrole a molécula de DNA, partindo de seu formato de mola original, e você terá um longo trilho, onde as fitas serão os trilhos e os pares de base se parecerão com os dormentes de uma linha férrea.

Foi isto o que motivou o Dr. Masayuki Endo e seus colegas da Universidade de Quioto, no Japão, e Oxford, no Reino Unido, a criarem um trem molecular.

Usando o DNA, e uma técnica chamada origami de DNA, os pesquisadores criaram um sistema de transporte programável em escala molecular - algo como um "trem de DNA".

A técnica de origami de DNA imita a arte japonesa de dobraduras - em vez de papel, são feitas dobraduras no ácido desoxirribonucleico, criando formas em duas ou três dimensões em escala nanométrica.

Para simplificar essa primeira tentativa, os nanotecnologistas criaram um trem em monotrilho, tirando proveito das propriedades de automontagem do DNA.

Menor trem do mundo

O sistema de transporte molecular é formado pelo trilho, com 100 nanômetros de comprimento, por um motor molecular e pelo combustível necessário para alimentá-lo.

Usando um microscópio de força atômica (AFM), os cientistas conseguiram observar seu trem molecular funcionando em tempo real.

O motor se desloca por toda a extensão do trilho a uma velocidade média de 0,1 nanômetro por segundo.

"O trilho e o motor interagem de modo a gerar um movimento do motor para a frente. Variando a distância entre os dormentes, por exemplo, nós podemos ajustar a velocidade desse movimento," disse o Dr. Endo.

Anteriormente, outras equipes já haviam construído carros moleculares e até um caminhão molecular. Mas um trem molecular, com movimento contínuo, é algo inédito.

Fábricas moleculares

O trabalho é um passo importante para o desenvolvimento de modelos avançados de transporte de medicamentos e de linhas de montagem moleculares, eventualmente permitindo a criação de ribossomos sintéticos.

"As técnicas de origami de DNA nos permitem construir estruturas nanométricas e micrométricas com grande precisão. Nós já vislumbramos geometrias mais complexas dos trilhos, com comprimentos maiores e até mesmo interseções nas linhas," afirmou Hiroshi Sugiyama, coautor da pesquisa.

Sugiyama afirma também que a técnica permite que se vislumbre a possibilidade de criação de robôs moleculares autônomos, capazes de construir coisas a partir de moléculas individuais, abrindo o caminho para a criação de "fábricas moleculares", ou nanofábricas.

Bibliografia:

Direct observation of stepwise movement of a synthetic molecular transporter
Shelley F. J. Wickham, Masayuki Endo, Yousuke Katsuda, Kumi Hidaka, Jonathan Bath, Hiroshi Sugiyama, Andrew J. Turberfield
Nature Nanotechnology
06 February 2011
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nnano.2010.284




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