Молекулярные роботы строят лекарственные молекулы

Администратор 25 Сентября в 3:00 120 0
Молекулярные роботы строят лекарственные молекулы
Инженеры из Великобритании разработали микроскопическую молекулярную машину, которая может быть использована для сборки отдельных лекарственных молекул.

Технология позволяет создавать сложные органические молекулы буквально с нуля, а также открывать новые соединения.

Молекулярные роботы длиной в несколько сотен нанометров снабжены тоненькими роботизированными «руками», необходимыми для передвижения и манипулирования объектами. Этими импровизированными конечностями робот может соединять молекулы вместе, формируя более сложные структуры.

Каждое устройство состоит из полутора сотен атомов органических веществ - углерода, кислорода, водорода и азота. Удивительно, но армия из триллионов таких строителей будет размером с крупинку соли.

Уникальная структура роботов позволяет им инициировать определенные химические реакции, для протекания которых в макромире пришлось бы создавать специфические условия. Исследователи применяли в качестве сырья для сборки органических молекул простейшие вещества. Молекулярные роботы будут программируемыми, то есть первоначально или в процессе настроенными на определенный тип химического синтеза.

«Вся материя состоит из атомов, а это основные строительные блоки, которые формируют молекулы. Наш робот - настоящий молекулярный строитель, который меняет порядок атомов подобно блокам Lego», - говорит Дэвид Ли, инженер из Манчестерского университета, соавтор изобретения.

Химический синтез будущего

По словам Ли, химический синтез XXI века будет напоминать сборочную линию автомобильного завода, где миллиарды, триллионы микроскопических роботов собирают сложные органические молекулы в соответствии с программой.

Молекулярные роботы способны захватывать простые химические структуры, правильно позиционировать их в пространстве и комбинировать. Эта технология позволяет задавать не только общую формулу продукта, но и необходимый стереоизомер той или иной молекулы (R, S).

Преимущество таких микроскопических роботов для изготовления лекарств заключается в том, что они могут значительно снизить спрос на сырье. Крошечные работники умеют обходиться примитивными широкодоступными молекулами, пропуская одну или сразу несколько дорогих химических реакций.

Профессор Ли заявляет: «Молекулярная робототехника являет собой высшую степень миниатюризации машин. Наша цель - придумать и выпустить мельчайшие машины из всех возможных. Это лишь начало, но мы считаем, что в течение 15-20 лет микроскопических роботов начнут использовать для синтеза химической продукции на молекулярных фабриках будущего».

Хотя сборка и эксплуатация микроскопической машины необычайно сложна, используемые химиками методы основаны на базовых химических процессах. Роботы собираются и работают с использованием элементарных реакций, знакомых даже школьникам.

Все дело в размерах.
Похожие статьи
показать еще