Baltymai - nanorobotaiBaltymų būriai padeda nanomechanizmų kūrėjams patikrinti savuosius gaminius. Baltymai elgiasi tartum miniatiūriški robotai, kurie netvarkingai klajoja mechanizmo paviršiais ir praneša apie tai, kokia yra prietaiso forma. Iki šiol nanometrinius darinius kuriantys inžinieriai savo darbo kontrolei naudojo didelės skyros atominės jėgos mikroskopus. Tačiau jie gali veikti tiktai tada, kai objekto paviršių yra įmanoma paliesti zondu. Jeigu prie objekto paviršių prieiti neįmanoma, šie mikroskopai nebetinka. Todėl Viola Vogel ir Henry Hessas iš Vašingtono universiteto Sietle (JAV) nutarė veikti kitaip. Naudodami dviejų rūšių žmogaus baltymus: motorinius kinezino baltymus bei mikrovamzdelius, jie nutarė sukurti atsitiktinai judančių robotų armiją. Mikrovamzdeliai yra tuščiaviduriai strypelio formos baltymai, kuriais juda kitų baltymų molekulės. Paprastai kinezinas prikimba prie mikrovamzdelių ir šliaužia jais pernešdamas įvairias svarbias molekules, pavyzdžiui, iš vienos nervų ląstelės į kitą perduodamas neurotransmiterius. ![]() Vogel ir Hessas apvertė šį procesą aukštyn kojomis. Pasitelkę kazeinu vadinamą rišančiąją medžiagą jie prikabino kinezino baltymus prie poliuretano paviršiaus taip, jog kinezino besiraitančios "uodegėlės" būtų nukreiptos aukštyn (žr. pav.). Po to ant šio linguojančio kinezino kilimo buvo paskleisti mikrovamzdeliai, paženklinti fluorescuojančiomis žymėmis. Ląstelės energijos šaltinio - ATP molekulių varomos kinezino molekulės atsitiktinai stumdė švytinčius mikrovamzdelius paviršiumi. Tuo metu optiniu mikroskopu buvo padaryta 500 švytinčių baltymų nuotraukų - po vieną kas 5 sekundės. Galiausiai, mokslininkai visas šias nuotraukas paprasčiausiai suvedė į kompiuterį ir pavedė jam sukurti baltymo molekulių kelionių vaizdą.
Mikroskopai kartais yra bejėgiai, kai reikia gauti kai kurių nanomašinų vaizdą Paviršiuje, kuris buvo tiriamas šiuo metodu, buvo apie 1 mikrono aukščio ir 10 mikronų skersmens kolonos. Kadangi mikrovamzdelių ilgis tėra apie 1,5 mikrono, jie negalėdavo užlipti ant iškilimų ir nuotraukose kolonos liko tamsios. Šiuo metu sistemos skyra yra apie 300 nm, tačiau Hessas mano, kad patobulinus vaizdų apdorojimo programas ją būtų galima pagerinti iki 50 nm - dvigubo mikrovamzdelių skersmens. Kuomet paviršius yra nelygus, galima mikroskopą paeiliui fokusuoti į keletą plokštumų ir šitaip atkurti visą reljefą. |
|