Устойчивые наномоторы для доставки грузов в клетках
Канадские ученые из Университета Торонто (Онтарио) Му-Цзе Хуанг и Раймонд Капрал представили новую модель синтетических наномоторов, способных перемещаться по полимерным филаментам без изменения формы и направления движения. Результаты опубликованы в журнале EPJ E.
Ключевые особенности
- Механизм движения: Наномоторы используют энергию химических реакций на своей поверхности, создавая пространственные вариации концентраций химических веществ для самопропульсии.
- Стабильность: Даже очень маленькие синтетические моторы (возможно, молекулярного масштаба, порядка ангстрем — 10-10 м) могут эффективно работать без быстрого кувыркания и потери начального направления.
- Модель: Исследование основано на биомиметической крупнозернистой модели, где все химические виды (молекулы растворителя, строительные блоки филамента и сами моторы) представлены как частицы. Это позволяет учитывать как случайные движения молекул растворителя, так и макроскопические потоки жидкости.
Практический потенциал
Такие устойчивые наномоторы могут эффективно доставлять грузы (например, противораковые препараты или вещества для борьбы с загрязнениями) внутри клеток или других сред. Исследование также показало, что локальная концентрация каталитического продукта, питающего движение, может приводить к изменению направления коллективного движения моторов при достаточно высокой их концентрации.
Работа открывает перспективы для дальнейших исследований в области направленного транспорта грузов на наноуровне.