p (Phys.org) —Os pesquisadores criaram um novo tipo de motor molecular feito de DNA e demonstraram seu potencial ao usá-lo para transportar uma nanopartícula ao longo do comprimento de um nanotubo de carbono. p O design foi inspirado em motores biológicos naturais que evoluíram para realizar tarefas específicas críticas para o funcionamento das células, disse Jong Hyun Choi, professor assistente de engenharia mecânica da Purdue University.

p Considerando que os motores biológicos são feitos de proteínas, pesquisadores estão tentando criar motores sintéticos baseados em DNA, os materiais genéticos nas células que consistem em uma sequência de quatro bases químicas:adenina, guanina, citosina e timina. O mecanismo de movimentação dos motores sintéticos é muito mais lento do que a mobilidade dos motores naturais. Contudo, os motores naturais não podem ser controlados, e eles não funcionam fora de seu ambiente natural, enquanto os motores baseados em DNA são mais estáveis ​​e podem ser ligados e desligados, Choi disse.

p "Estamos nos estágios iniciais de desenvolvimento desses tipos de motores moleculares sintéticos, " ele disse.

p Novas descobertas foram detalhadas em um artigo de pesquisa publicado este mês na revista. Nature Nanotechnology .

p Nas próximas décadas, tais motores moleculares podem encontrar usos na entrega de drogas, fabricação e processamento químico.

p O novo motor tem um núcleo e dois braços feitos de DNA, um acima e um abaixo do núcleo. À medida que se move ao longo de uma trilha de nanotubo de carbono, ele continuamente coleta energia de fitas de RNA, moléculas vitais para uma variedade de funções em células vivas e vírus.

p o Nature Nanotechnology artigo foi escrito por alunos graduados Tae-Gon Cha, Jing Pan e Haorong Chen; a ex-aluna de graduação Janette Salgado; aluno de pós-graduação Xiang Li; Chengde Mao, professor de química; e Choi.

p "Nossos motores extraem energia química de moléculas de RNA decoradas nos nanotubos e usam essa energia para alimentar a caminhada autônoma ao longo da trilha do nanotubo de carbono, "Choi disse.

p O núcleo é feito de uma enzima que cliva parte de uma fita de RNA. Após a clivagem, o braço de DNA superior se move para frente, ligação com a próxima fita de RNA, e então o resto do DNA segue. O processo se repete até chegar ao final da trilha do nanotubo.

p Os pesquisadores usaram o motor para mover nanopartículas de dissulfeto de cádmio ao longo do comprimento de um nanotubo. A nanopartícula tem cerca de 4 nanômetros de diâmetro.

p Os pesquisadores combinaram dois sistemas de imagem fluorescente para documentar o movimento do motor, um no espectro visível e o outro na faixa do infravermelho próximo. A nanopartícula é fluorescente na luz visível e os nanotubos são fluorescentes no infravermelho próximo.

p O motor demorou cerca de 20 horas para chegar ao final do nanotubo, que tinha vários mícrons de comprimento, mas o processo pode ser acelerado pela mudança de temperatura e pH, uma medida de acidez.