Μια νανομηχανή μικÏότεÏη από κάθε άλλη στον κόσμο, η οποία χωÏάει μÎσα σε Îνα ανθÏώπινο κÏτταÏο και κινείται με ταχÏτητα αεÏιωθοÏμενου αεÏοσκάφοςυ επί 15 συνεχόμενες ÏŽÏες, κατασκεÏασαν ΑμεÏικανοί εÏευνητÎÏ‚. Είναι η πιο μικÏή, η πιο γÏήγοÏη και η μεγαλÏτεÏης διάÏκειας συνθετική νανομηχανή, που Îχει ποτΠσχηματιστεί.
Οι εÏευνητÎÏ‚ της Σχολής Μηχανικής του Πανεπιστημίου του ΤÎξας στο Όστιν, με επικεφαλής την επίκουÏη καθηγήτÏια μηχανολόγο μηχανικό ÎτονγκλÎι Φαν δήλωσαν ότι για Ï€Ïώτη φοÏά δημιουÏγείται μια νανομηχανή με μεγάλη Î¹ÏƒÏ‡Ï Î· οποία μετατÏÎπει την ηλεκτÏική ενÎÏγεια σε μηχανική κίνηση.
Όλες οι διαστάσεις της μηχανής, που Îχει συναÏμολογηθεί από Ï„Ïία ξεχωÏιστά μÎÏη, είναι κάτω του ενός μικÏομÎÏ„Ïου (εκατομμυÏÎ¹Î¿ÏƒÏ„Î¿Ï Ï„Î¿Ï… μÎÏ„Ïου), δηλαδή είναι 500 φοÏÎÏ‚ μικÏότεÏη από Îναν κόκκο αλατιοÏ. Η ταχÏτητά της φθάνει τις 18.000 στÏοφÎÏ‚ ανά λεπτό, όσες πεÏίπου Îχει και η μηχανή ενός αεÏοσκάφοςυ τζετ. ΣυγκÏίσιμες σε μÎγεθος νανομηχανÎÏ‚ Îχουν πετÏχει ταχÏτητες της τάξης μόλις των 14 Îως 500 στÏοφών ανά λεπτό, ενώ δεν Îχουν καταφÎÏει να δουλÎψουν για πάνω από λίγα λεπτά (και όχι για 15 ολόκληÏες ÏŽÏες όπως η νÎα μηχανή).
Το νÎο επίτευγμα αποτελεί σημαντικό βήμα Ï€Ïοόδου στο συνεχώς ανεÏχόμενο πεδίο των νανοηλεκτÏομηχανικών συστημάτων (NEMS), το οποίο φιλοδοξεί να δημιουÏγήσει ολοÎνα μικÏότεÏες, ενεÏγειακά αποδοτικότεÏες και φθηνότεÏες μηχανÎÏ‚. ΤÎτοιες νανομηχανÎÏ‚ μποÏεί μελλοντικά να βÏουν διάφοÏες Ï€ÏακτικÎÏ‚ εφαÏμογÎÏ‚, κυÏίως στο πεδίο της ιατÏικής. ÎœÎµÏ„Î±Î¾Ï Î¬Î»Î»Ï‰Î½, θα μποÏοÏσε να μετακινοÏνται μÎσα στο ανθÏώπινο σώμα, Ïυθμίζοντας την ινσουλίνη των διαβητικών ή μεταφÎÏοντας αντικαÏκινικά φάÏμακα σε επιλεγμÎνους στόχους (μόνο στα καÏκινικά κÏτταÏα και όχι στα γειτονικά υγιή).
Οι ΑμεÏικανοί εÏευνητÎÏ‚ δοκίμασαν τις δυνατότητες της μηχανής τους στη στοχευμÎνη χοÏήγηση φαÏμάκων, επικαλÏπτοντάς την με βιοχημικÎÏ‚ ουσίες. Διαπίστωσαν ότι όσο πιο γÏήγοÏα πεÏιστÏεφόταν η νανομηχανή, τόσο πιο γÏήγοÏα απελευθÎÏωνε τα φάÏμακα στο πεÏιβάλλον της. Όπως δήλωσε η Φαν, «μποÏÎσαμε να ελÎγξουμε την ταχÏτητα απελευθÎÏωσης μοÏίων μÎσω της μηχανικής πεÏιστÏοφής, που σημαίνει ότι η νανομηχανή μας είναι η Ï€Ïώτη του είδους της, η οποία είναι σε θÎση να απελευθεÏώσει φάÏμακα με ελεγχόμενο Ï„Ïόπο από την επιφάνεια των νανοσωματίδων».
Οι εÏευνητÎÏ‚ κατάφεÏαν να ενεÏγοποιοÏν και να απενεÏγοποιοÏν την μηχανή κατά βοÏληση, καθώς επίσης να την υποχÏεώνουν να πεÏιστÏÎφεται είτε με τη φοÏά των δεικτών του ÏολογιοÏ, είτε αντίστÏοφα. Ακόμα μποÏοÏν να τοποθετοÏν τις νανομηχανÎÏ‚ σε παÏάταξη και να τις κινοÏν με συγχÏονισμÎνο Ï„Ïόπο, Ï€Ïάγμα που αυξάνει την αποτελεσματικότητά τους, ιδίως όσον αφοÏά την ιδιότητά τους ως μεταφοÏÎων φαÏμάκων. Ήδη οι επιστήμονες σχεδιάζουν να αναπτÏξουν και να ενσωματώσουν στη μηχανή νÎα, πιο εξελιγμÎνα, μηχανικά και χημικά συστήματα, καθώς επίσης να κάνουν πειÏάματα με ζωντανά κÏτταÏα. Το επίτευγμα δημοσιεÏεται στην επιθεώÏηση «Nature Communications»
Βήμα Science
Οι εÏευνητÎÏ‚ της Σχολής Μηχανικής του Πανεπιστημίου του ΤÎξας στο Όστιν, με επικεφαλής την επίκουÏη καθηγήτÏια μηχανολόγο μηχανικό ÎτονγκλÎι Φαν δήλωσαν ότι για Ï€Ïώτη φοÏά δημιουÏγείται μια νανομηχανή με μεγάλη Î¹ÏƒÏ‡Ï Î· οποία μετατÏÎπει την ηλεκτÏική ενÎÏγεια σε μηχανική κίνηση.
Όλες οι διαστάσεις της μηχανής, που Îχει συναÏμολογηθεί από Ï„Ïία ξεχωÏιστά μÎÏη, είναι κάτω του ενός μικÏομÎÏ„Ïου (εκατομμυÏÎ¹Î¿ÏƒÏ„Î¿Ï Ï„Î¿Ï… μÎÏ„Ïου), δηλαδή είναι 500 φοÏÎÏ‚ μικÏότεÏη από Îναν κόκκο αλατιοÏ. Η ταχÏτητά της φθάνει τις 18.000 στÏοφÎÏ‚ ανά λεπτό, όσες πεÏίπου Îχει και η μηχανή ενός αεÏοσκάφοςυ τζετ. ΣυγκÏίσιμες σε μÎγεθος νανομηχανÎÏ‚ Îχουν πετÏχει ταχÏτητες της τάξης μόλις των 14 Îως 500 στÏοφών ανά λεπτό, ενώ δεν Îχουν καταφÎÏει να δουλÎψουν για πάνω από λίγα λεπτά (και όχι για 15 ολόκληÏες ÏŽÏες όπως η νÎα μηχανή).
Το νÎο επίτευγμα αποτελεί σημαντικό βήμα Ï€Ïοόδου στο συνεχώς ανεÏχόμενο πεδίο των νανοηλεκτÏομηχανικών συστημάτων (NEMS), το οποίο φιλοδοξεί να δημιουÏγήσει ολοÎνα μικÏότεÏες, ενεÏγειακά αποδοτικότεÏες και φθηνότεÏες μηχανÎÏ‚. ΤÎτοιες νανομηχανÎÏ‚ μποÏεί μελλοντικά να βÏουν διάφοÏες Ï€ÏακτικÎÏ‚ εφαÏμογÎÏ‚, κυÏίως στο πεδίο της ιατÏικής. ÎœÎµÏ„Î±Î¾Ï Î¬Î»Î»Ï‰Î½, θα μποÏοÏσε να μετακινοÏνται μÎσα στο ανθÏώπινο σώμα, Ïυθμίζοντας την ινσουλίνη των διαβητικών ή μεταφÎÏοντας αντικαÏκινικά φάÏμακα σε επιλεγμÎνους στόχους (μόνο στα καÏκινικά κÏτταÏα και όχι στα γειτονικά υγιή).
Οι ΑμεÏικανοί εÏευνητÎÏ‚ δοκίμασαν τις δυνατότητες της μηχανής τους στη στοχευμÎνη χοÏήγηση φαÏμάκων, επικαλÏπτοντάς την με βιοχημικÎÏ‚ ουσίες. Διαπίστωσαν ότι όσο πιο γÏήγοÏα πεÏιστÏεφόταν η νανομηχανή, τόσο πιο γÏήγοÏα απελευθÎÏωνε τα φάÏμακα στο πεÏιβάλλον της. Όπως δήλωσε η Φαν, «μποÏÎσαμε να ελÎγξουμε την ταχÏτητα απελευθÎÏωσης μοÏίων μÎσω της μηχανικής πεÏιστÏοφής, που σημαίνει ότι η νανομηχανή μας είναι η Ï€Ïώτη του είδους της, η οποία είναι σε θÎση να απελευθεÏώσει φάÏμακα με ελεγχόμενο Ï„Ïόπο από την επιφάνεια των νανοσωματίδων».
Οι εÏευνητÎÏ‚ κατάφεÏαν να ενεÏγοποιοÏν και να απενεÏγοποιοÏν την μηχανή κατά βοÏληση, καθώς επίσης να την υποχÏεώνουν να πεÏιστÏÎφεται είτε με τη φοÏά των δεικτών του ÏολογιοÏ, είτε αντίστÏοφα. Ακόμα μποÏοÏν να τοποθετοÏν τις νανομηχανÎÏ‚ σε παÏάταξη και να τις κινοÏν με συγχÏονισμÎνο Ï„Ïόπο, Ï€Ïάγμα που αυξάνει την αποτελεσματικότητά τους, ιδίως όσον αφοÏά την ιδιότητά τους ως μεταφοÏÎων φαÏμάκων. Ήδη οι επιστήμονες σχεδιάζουν να αναπτÏξουν και να ενσωματώσουν στη μηχανή νÎα, πιο εξελιγμÎνα, μηχανικά και χημικά συστήματα, καθώς επίσης να κάνουν πειÏάματα με ζωντανά κÏτταÏα. Το επίτευγμα δημοσιεÏεται στην επιθεώÏηση «Nature Communications»
Βήμα Science


































