Molekulární stroj

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Molekulární stroj nebo nanostroj je nanotechnologie, jejímž principem je vytváření miniaturních strojů ve formě mechanicky spojených molekul (na rozdíl od typického spojení chemickou vazbou). Tyto stroje o velikosti jednotek nanometrů jsou pak poháněny světlem[1] nebo jinými zdroji energie (elektřinou, rentgenovým nebo ultrafialovým zářením).[2]

Historie, podoba a využití[editovat | editovat zdroj]

Již na počátku 80. let 20. století vytvořil Jean-Pierre Sauvage tzv. katenany, zřetězené dvojice molekul ve tvaru kruhu, vzájemně provlečené a spojené čistě mechanicky, nikoli pevnější kovalentní vazbou.[2][3] Ačkoli první umělý molekulární stroj byl vytvořen již v roce 1991 (Fraser Stoddart vytvořil tzv. rotaxany, jakési otáčející se kroužky molekul, a na tomto principu pak postavil molekulární výtah, sval a miniaturní počítačový čip) a v roce 1999 Ben Feringa vyrobil první umělý molekulární motor, technologie se stále nachází v počáteční fázi vývoje.[3] Dosud vyrobené umělé stroje mají podobu různých přepínačů, vah, pinzet, motorů, výtahů apod.; v roce 2005 bylo vytvořeno dokonce „nanoautíčko“ z atomů uhlíku.[4] Za vývoj molekulárních strojů obdržela trojice Sauvage, StoddartFeringa v roce 2016 Nobelovu cenu za chemii.

Kromě umělých strojů existují také biologické molekulární stroje, které lze běžně nalézt v přírodě a z nichž nejsložitější se nacházejí v buňkách ve formě proteinových komplexů – například různé molekulární motory (myosin, kinezin, dynein) nebo ATP syntáza. K dalším strojům tohoto typu patří DNARNA polymerázy, spliceozom nebo ribozom. Tyto stroje a jejich činnost jsou mnohem komplexnější než jakýkoli dosud vyrobený umělý molekulární stroj.

Uplatnění nanostrojů se očekává zejména v nanomedicíně. Typickou myšlenkou je využití nanorobotů při léčbě nádorů (přenosem léčiv přímo do nemocných buněk), toto řešení však přesahuje současné technologické možnosti.[5]

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Nobelovu cenu za chemii získal výzkum "molekulárních strojů". Týden.cz [online]. 2016-10-05 [cit. 2020-10-25]. Dostupné online. 
  2. a b Nanostroje jsou budoucností medicíny. Jejich spolutvůrce je představil v ČT. ČT24 [online]. 2018-10-15 [cit. 2020-10-25]. Dostupné online. 
  3. a b BOBŮRKOVÁ, Eva. Nobelova cena 2016 za chemii: Molekuly strojem. Autem. Výtahem. Vesmir.cz [online]. 2016-10-05 [cit. 2020-10-25]. Dostupné online. 
  4. Vědci vymysleli autíčko na převoz molekul. iDNES.cz [online]. 2005-11-04 [cit. 2020-10-25]. Dostupné online. 
  5. LOUKOTA, Ladislav. Molekulární motory umějí vyvrtat díru do rakovinových buněk. ZoomMagazin.iPrima.cz [online]. 2017-09-20 [cit. 2020-10-25]. Dostupné online. 

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • BAXOVÁ, Katarína; VEĽAS, Lukáš; PLÁŠEK, Jaromír. Molekulární stroje. Pokroky matematiky, fyziky a astronomie. 2017, roč. 62, čís. 3, s. 171–184. Dostupné online [cit. 2020-10-25]. 

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]