La naissance des machines moléculaires
Les machines moléculaires sont au centre de la nano-recherche. Au début de la nouvelle année en 2007, le Toulouse Material Design and Structure Research Center de France et les scientifiques de l'Université de Berlin en Allemagne ont publié conjointement une réalisation importante dans le magazine américain "Nature Nanotechnology": développé avec succès un " roue" et l'assembler. La première machine biomoléculaire au sens propre du terme.
Sources d'énergie
Les sources d'énergie des machines moléculaires sont principalement l'entraînement chimique, l'entraînement électrique et l'entraînement léger. Par exemple, le rotor de l'ATP synthase tourne en raison du flux de protons, qui est un entraînement chimique ; les hydrocarbures des câbles remplissent leurs fonctions grâce aux gains et pertes d'électrons des ions cuivre, qui sont des entraînements électriques ; et la "progression" des vers moléculaires est causée par la lumière qui provoque des molécules azoïques. Elle est causée par le changement de conformation, qui appartient à la pulsion de lumière.
Historique de la recherche
En 1979, Seiji Shinkai, chimiste supramoléculaire à l'université de Sojo au Japon, Seiji Shinkai réalisa le premier cas de "nanomachines moléculaires" contrôlées par la lumière.
En 1983, Sauvage a utilisé pour la première fois la méthode des gabarits métalliques pour induire la synthèse de cordanine.
En 1994, Sauvage a synthétisé un cas d'hydrocarbure de câble qui peut être entraîné par électrochimie.
Depuis les années 1990, le Centre de Recherche en Conception et Structure des Matériaux de Toulouse en France a commencé à développer des machines moléculaires. La roue moléculaire plane a été synthétisée avec succès en 1998 ; le moteur moléculaire a été développé pour la première fois en 2005 ; la "roue moléculaire" développée en 2007 a été la première vraie machine moléculaire. Cette molécule très étrange est constituée de deux "roues" d'un diamètre de 0,7 nanomètre, composées de molécules de trityle, fixées sur un axe de 0,6 nanomètre de long. La structure chimique de toutes les machines moléculaires est fixée sur la base de cuivre.
Les chercheurs sont convaincus que la « roue moléculaire » occupera une place importante dans les domaines des nanomachines complexes telles que les camions moléculaires et les nanorobots moléculaires. Il peut être utilisé pour éliminer les lésions dans les cellules humaines et servir de supports artificiels pour l'administration de médicaments. La formation de valves moléculaires et ainsi de suite.
Machines moléculaires
En supposant que les robots moléculaires puissent être générés automatiquement dans les organismes, son application initiale semble être centrée sur les domaines médicaux et autres. Par exemple, des robots moléculaires ciblant des virus peuvent être réalisés grâce au développement de pinces moléculaires. Traitez la partie avant de la pince à épiler moléculaire de manière à ce qu'elle ne puisse être combinée qu'avec des virus spécifiques. De plus, des robots moléculaires tels que des pincettes moléculaires peuvent être utilisés pour administrer de manière intensive des médicaments et similaires au site cancéreux. Avec l'avancement rapide du niveau de biotechnologie, ces médicaments biotechnologiques peuvent rapidement remplacer les médicaments existants et créer un meilleur bien-être pour les humains, mais ces protéines de fusion construites sont loin d'exprimer ce que les gens désirent Le niveau de structure et de fonction - l'état idéal de « machines à protéines artificielles multidomaines », au mieux, elles ne peuvent être considérées que comme un prototype de machines moléculaires à protéines. Maintenant, les scientifiques essaient d'assembler des machines aussi importantes en taille moléculaire pour créer un appareil extrêmement petit. Les scientifiques ont l'intention d'utiliser cet appareil pour manipuler d'autres molécules, qui peuvent être utilisées en médecine pour éliminer les virus des profondeurs du corps. , Cellules cancéreuses, etc., leurs perspectives d'application sont illimitées.
De nombreux pays ont formulé des stratégies ou des plans pertinents et investi d'énormes sommes d'argent pour saisir les hauteurs stratégiques des nouvelles technologies telles que les robots moléculaires. Le magazine mensuel "Robot Age" a récemment souligné que les robots moléculaires ont un large éventail d'utilisations potentielles, et l'une des plus importantes est leur application dans les domaines médical et militaire.
L'émergence de toute nouvelle technologie semble contenir des possibilités infinies. Il ne faudra pas longtemps avant que des robots moléculaires magiques avec seulement la taille de molécules continuent d'entrer dans la vie quotidienne des êtres humains.
Prix associés
Le 5 octobre 2016, le prix Nobel de chimie a été décerné à Jean-Pierre Sovich, J. Fraser Stoddart et Bo Nader L. Felinga. En reconnaissance de sa conception et de sa construction de la plus petite machine « machine moléculaire ».