משאבות ננובוט הורסות סוכני עצב

נתי מב.מ משאבות הפעם בסקירה על משאבה טבולה בשם VORTEX אירופאית VX150M (יולי 2019).

Anonim

פעם בשטח של מדע בדיוני, "nanobots" קרובים יותר מתמיד להפוך למציאות, עם יישומים אפשריים ברפואה, ייצור, רובוטיקה ו fluidics. כיום, מדענים מדווחים על התקדמות בפיתוח המכונות הזעירות: הם עשו משאבות ננו-טיפות המשמידות סוכני עצב, ובמקביל ניהלו תרופת-נגד.

החוקרים יציגו את תוצאותיהם היום בכנס הלאומי 256 & התערוכה של האגודה האמריקאית לכימיה (ACS).

לדברי ד"ר איוסמן סן, החוקר הראשי של הפרוייקט, המחקר נבע ממחקר כללי יותר שמטרתו הפיכת ננו-צינורות מאנזימים. "אנחנו כבר מסתכלים איך להמיר אנרגיה כימית לתנועה, " הוא אומר. "אנחנו לוקחים את האנרגיה שנוצרת מתגובות קטליטיות כדי לגרום לתנועה של אנזימים".

כדי להפוך את nanobots שלו, סן וקבוצתו באוניברסיטת מדינת פנסילבניה השתמשו אנזימים נמצא בטבע. אלו הם חלבונים המסייעים לתגובות כימיות ספציפיות להתרחש, המרת חומר תגובתי (חומר גלם) למוצר.

ההבנה כי אנזימים יכולים לזוז כאשר catalyzing תגובה היא תגלית חדשה יחסית. בעבר, מדענים חשבו שחלבונים אלה נסחפו בציטופלזמה של התא על ידי דיפוזיה פסיבית, כשהם נתקלים במגיבים שלהם ובאנזימים אחרים על ידי אינטראקציות מקריות פחות או יותר. עם זאת, סן ואחרים הראו לאחרונה כי כאשר האנזימים מזרזים תגובה, הם נעים. חוקרים עדיין אינם בטוחים כיצד מתרחשת תנועה זו, אך סביר להניח כי היא כרוכה בשינוי בצורת האנזים על קטליזה. הקבוצה של Sen הראתה כי חלבונים אלה יכולים אפילו לשחות לאורך השביל לעבר רמות גבוהות יותר של מגיבים. תכונות אלה הופכות אנזימים חומר אטרקטיבי לפיתוח nanobots.

"אם ניקח אנזימים ומעגן אותם על פני השטח כדי שהם לא יוכלו לנוע, ואנחנו נותנים להם את המגיבים שלהם, הם בסופו של דבר שואבים את הנוזל המקיף אותם", אומר סן. "אז הם פועלים כמו משאבות נוזל מיניאטורי שניתן להשתמש בהם עבור מגוון רחב של יישומים." הוא מציין כי nanobots משאבת נוזלים בשיעור של כמה microliters - או מיליונים של ליטר לשנייה.

סן ועמיתיו הכינו ננו-צינורות לנטרול אורגנו-פוספטים, סוג של סוכני עצבים. חשיפה לכימיקלים אלה במהלך לחימה צבאית או פיגועים עלולה לגרום לנזק נוירולוגי קבוע, ובמקרים מסוימים גם למוות. אנזים, הנקרא חומצה אורגנו-פוספוראית, יכול להרוס חומרים עצביים אלה. החוקרים חיסלו את האנזים הזה בג'ל שהכיל גם תרופת נוגד. חשיפה לאורגנו-פוספטים מפעילה את האנזים. "האנזים פעיל משאבות במתחם organosphosphate והורס אותו, ובמקביל משאבות החוצה נוגדן", אומר סן. חשוב לציין, המערכת אינה דורשת מקור כוח חיצוני, כי האנזים הוא מונעת על ידי מגיב organophosphate.

משאבות Nanopot עשוי יום אחד להיות משולב בגדים מגן עבור הצבא או המגיבים הראשונים, אומר סן. הוא גם בוחן יישומים עבור nanobots מבוסס על אנזימים אחרים, למשל, מכשיר שאיבת אינסולין לטיפול בסוכרת ומערכת אספקת סמים המופעל באנזים. אוניברסיטת מדינת פנסילבניה הגיש בקשה פטנט על טכנולוגיה חדשה ומבטיחה. "אם אתה רוצה לעשות משאבות שישאבו כמויות קטנות מאוד של נוזלים בצורה מדויקת מאוד, זו דרך אחת לעשות את זה", אומר סן.

menu
menu