ver undrade hur en molekylär nanomotor fungerar när den reparerar DNA eller transporterar material som organeller i cellen? Vanligtvis, nanomotorer rör sig längs biopolymerfilament för att utföra sina uppgifter i cellen. Att göra så, de använder energin från kemiska reaktioner som härrör från deras omgivning för att driva sig själva. I en ny studie publicerad i EPJ E , Mu-Jie Huang och Raymond Kapral från University of Toronto i Ontario, Kanada visar att små syntetiska motorer kan fästa på polymera trådar och - till skillnad från vad tidigare studier visat - gå vidare utan att ändra varken form eller riktning i vilken de bestämde sig för att röra sig. Detta gör det möjligt att effektivt leverera de ämnen de transporterar, som anti-cancerläkemedel eller anti-föroreningar.

Teamet har utformat dessa nanomotorer för att röra sig med de rumsliga variationerna i koncentrationerna av kemiska arter som de själva producerar med hjälp av kemiska reaktioner på sina ytor. Den huvudsakliga förbättringen av resultaten av denna studie är att även mycket små syntetiska motorer - möjligen på molekylskala av Ångström, en tiomiljarddels meter – kan arbeta effektivt utan att drabbas av snabba tumlande och förlust av initial riktning.

Författarna studerade rörelserna för dessa nanomotorer på ett glödtråd omgiven av lösningsmedel genom att skapa en biomimetisk modell med grovkornig nivå med alla kemiska arter som partiklar-nämligen lösningsmedelsmolekyler, filamentets molekylära byggstenar och själva motorerna. Fördelen:detta tillvägagångssätt står för störningar som härrör från lösningsmedelsmolekylernas slumpmässiga rörelser och makroskopiska vätskeströmmar som följer med motorrörelsen.

De fann att den lokala koncentrationen av katalytiska produkter som hjälper till att driva på deras rörelse leder till en omkastning av riktningen för den kollektiva rörelsen av nanomotorer, förutsatt att de är i tillräckligt hög koncentration. Arbetet lovar att stimulera ytterligare forskning om riktad godstransport.