MASZYNY MOLEKULARNE

MASZYNY
MOLEKULARNE
MIKOŁAJ SYGIT
ŁUKASZ WITEK
NAGRODA NOBLA W DZIEDZINIE CHEMII 2016
Ben Feringa
Uniwersytet w
Groningen
Jean-Pierre Sauvage
Uniwersytet w
Strasburgu
Fraser Stoddart
Northwestern
University USA
''ZA ZAPROJEKTOWANIE I
SYNTEZĘ MASZYN
MOLEKULARNYCH''
FEYNMAN - '' THERE'S PLENTY OF
ROOM AT THE BOTTOM '' CALTECH 1959
Przewidział początki
''nanomaszyn'' w ciagu
kolejnych 25-30 lat
NAŚLADOWAĆ NATURĘ – BIOLOGICZNE
MASZYNY MOLEKULARNE
- Degradujący
białka - proteasom
- Produkujący
białka – rybosom
- Ruchome
białko - dyneina
PIERWSZY KROK - ŁAŃCUCHY
MOLEKULARNE (KATENANY)
-
-
Jean-Pierre Sauvage 1983
pierścień + półksiężyc + jon miedzi
+ półksiężyc = łańcuch
KOLEJNY KROK - PORUSZENIE
ELEMENTÓW WZGLĘDEM SIEBIE
1994 - katenany, w których pierścień rotował w
kontrolowany sposób ze wzrostem energii - pierwsze
niebiologiczna maszyna molekularna
FRASER STODDART - ROTOKSANY,
WINDA MOLEKULARNA
-
Otwarty pierścień z brakującymi elektronami
+ pałeczka/oś z miejscami bogatymi w
elektrony = rotoksany
- Pierścień „nawleka się” na oś
- Pierścień porusza się po osi pod wpływem
ciepła (przełącznik molekularny)
ROTOKSANY
WINDA MOLEKULARNA
(2004)
- Winda molekularna - trzy połączone ze
sobą pierścienie przesuwają się po trzech
połączonych ze sobą „patyczkach”,
pokonując dystans 0,7 nm
- W 2005 roku powstał molekularny mięsień
zginający bardzo cienką wstążkę złota
BEN FERINGA - PIERWSZY
SILNIK MOLEKULARNY
-
Kontrolowane obroty molekuł w tym samym
kierunku
- Obrót o 180 st. pod wpływem
promieniowania UV
- 2011 - nanosamochód
- 2014 - po optymalizacji uzyskano 12 mln
obrotów / sekundę
SILNIK MOLEKULARNY
NANOSAMOCHÓD
(2011)
MASZYNY MOLEKULARNE KONTRA
RZECZYWISTOŚĆ
“The case for real-world applications of
these molecules is hard to make,
but they're just so clever/cool and it's
incredible what you can force a
molecule to actually do.”
Stuart Cantrill
Redaktor naczelny
Nature Chemistry
BEN FERINGA - ''JAK BRACIA WRIGHT ''
''Czuję się trochę jak bracia Wright.
Kiedyś ludzie pytali czemu
potrzebujemy latających maszyn?
Dzisiaj mamy Boeinga 747 i Airbusa.
Czuję się właśnie w ten sposób.
Możliwości są ogromne''
Stoddart dla Nature w 2015 ''Ta dziedzina ma przed sobą długą
drogę. Teraz musimy zacząć
pokazywać, że jest to użyteczne''
CO DALEJ?
- Maszyny molekularne → łączenie w kompleksy → struktury
wykonują ruchy (zwijają się w kłębki) → wytwarzanie i
gromadzenie energii w wnętrzu → baterie i akumulatory
- '' Inteligentne'' lekarstwa na raka dostarczane wyłącznie do
chorych komórek rakowych, a omijające zdrowe komórki
organizmu.
ŹRÓDŁA
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laur
eates/2016/advanced-chemistryprize2016.pdf
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laur
eates/2016/popular-chemistryprize2016.pdf
http://www.montrealgazette.com/news/world/feel+like+
wright+brothers+nobel+prize+chemistry+awarded+98
molecular/12253298/story.html
Nobel Prize in Chemistry: Welcome to the machine,
NATURE NANOTECHNOLOGY, 11, 923 (2016)