Forskare från Rice University har skapat ljusdrivna, en-molekylers nedsänkning. En ny version av molekylen stärker dess fluorescerande svar för bättre spårning. Röda atomer utgör den ljusaktiverade motorn. Kredit:Tour Group/Rice University
Nästa generation av nanosubåtar som utvecklas vid Rice University har uppgraderats med taggar som fluorescerar längre, vilket gör det möjligt att spåra dränkbarheten under större perioder samtidigt som den körs genom en lösning.
Enmolekylära fordon som introducerades av Rice lab av kemisten James Tour förra året kan en dag användas för att leverera droger eller annan last. Den nya versionen byggd och testad med samarbetspartners vid Tel Aviv University i Israel är föremål för en nyligen publicerad tidning i American Chemical Society journal Organiska bokstäver .
Den första nanosuben, USN-1, kan övervakas men inte avbildas med en teknik som skulle bestråla den med ljus under mycket korta tider. Men det gav inte information om dränkarens bana, enligt huvudförfattaren Víctor García-Lopéz, en tidigare doktorand i ris. Den senaste modellen, 334-atomen USN-2, kan ses med enmolekylmikroskopi i minst 1,5 sekunder, tillräckligt länge för 30 bildrutor.
"Detta gör det möjligt för oss att spåra banan för en enda nanosänkbar, "Tour sa." Det borde leda till en bättre förståelse för hur våra fordon rör sig. "
Labbet fäster cyklooktatetran (COT) till molekylens kropp och motor för att hindra dem från att bleka, som släcker fluorescensen. Den ljusdrivna motorn som utvecklats av forskare i Nederländerna är en svansliknande ligand som snurrar ungefär en miljon gånger per sekund. De nya delarna, som originalen, kan röra sig 15 meter per sekund över nanoskala avstånd, baserat på dragkraften från varje varv på den roterande motorn. Mellan de frekventa kollisionerna som stoppar deras rörelse framåt, Tour sa, de är "de snabbast rörliga molekylerna som någonsin setts i lösning."
Risalumn Víctor García-Lopéz rymmer en injektionsflaska med de ursprungliga nanosänkbarheterna som utvecklats vid Rice University. Upphovsman:Jeff Fitlow/Rice University
Nanosubåtarna kan fortfarande inte styras i traditionell mening, Tour sa. Teamet är för tillfället nöjda med att uppnå "förbättrad diffusion" som låter dem ta reda på hur man flyttar ett enmolekylärt fordon i en lösning av molekyler av samma storlek.
"Nästa steg är att spåra dessa nanosubåtar i lösning och se om vi kan använda dem för att leverera last eller interagera med celler, "Sa Tour.
