p Junto com colegas dos EUA, cientistas da Universidade de Bonn e do instituto de pesquisa Caesar em Bonn usaram nanoestruturas para construir uma máquina minúscula que constitui um motor rotatório e pode se mover em uma direção específica. Os pesquisadores usaram estruturas circulares de DNA. Os resultados agora serão apresentados na revista. Nature Nanotechnology . p Nanomáquinas incluem estruturas de proteínas e ácidos nucléicos complexos que são alimentados por energia química e podem realizar movimentos direcionados. O princípio é conhecido da natureza:Bactérias, por exemplo, impulsionar-se para a frente usando um flagelo. A equipe da Universidade de Bonn, o instituto de pesquisa Caesar em Bonn e a University of Michigan (EUA) usaram estruturas feitas de nanorings de DNA. Os dois anéis estão ligados como uma corrente. "Um anel cumpre a função de uma roda, o outro o move como um motor com a ajuda de energia química, "explica o Prof. Dr. Michael Famulok do Life &Medical Sciences (LIMES) Institute da University of Bonn.

p O minúsculo veículo mede apenas cerca de 30 nanômetros (milionésimos de milímetro). O "combustível" é fornecido pela proteína T7 RNA polimerase. Acoplado ao anel que serve como motor, essa enzima sintetiza uma fita de RNA com base na sequência de DNA e usa a energia química liberada durante esse processo para o movimento de rotação do anel de DNA. "À medida que a rotação avança, a fita de RNA cresce como um fio da RNA polimerase, "relata o autor principal, Dr. Julián Valero, da equipe de Famulok. Os pesquisadores estão usando esse segmento de RNA em constante expansão, que basicamente se projeta do motor como um produto residual, para manter o minúsculo veículo em seu curso usando marcações em uma trilha de nanotubo de DNA.

p Anexado a este tópico, a máquina monociclo cobriu cerca de 240 nanômetros em seu test drive. "Essa foi a primeira vez, "diz Famulok." O trilho pode ser estendido conforme desejado. "Na próxima etapa, os pesquisadores não pretendem apenas expandir o comprimento do percurso, mas também planeje desafios mais complexos na pista de teste. Em cruzamentos embutidos, a nanomáquina deve decidir que caminho seguir. "Podemos usar nossos métodos para predeterminar que direção a máquina deve tomar, "diz Valero com uma visão do futuro.

p Claro, os cientistas não podem observar o minúsculo veículo trabalhando a olho nu. Ao usar um microscópio de força atômica que escaneou a estrutura da superfície da nanomáquina, os cientistas foram capazes de visualizar os anéis de DNA interligados. Além disso, a equipe usou marcadores fluorescentes para mostrar que a "roda" da máquina estava realmente girando. "Marcadores" fluorescentes ao longo do caminho do nanotubo acenderam assim que o nano-monociclo passou por eles. Com base nisso, a velocidade do veículo também podia ser calculada:uma volta do volante demorava cerca de dez minutos. Isso não é muito rápido, mas ainda assim um grande passo para os pesquisadores. "Mover a nanomáquina na direção desejada não é trivial, "diz Famulok.

p A construção da máquina é baseada no princípio da auto-organização. Como nas células vivas, as estruturas desejadas surgem espontaneamente quando os componentes correspondentes são disponibilizados. "Funciona como um quebra-cabeça imaginário, "explica Famulok. Cada peça do quebra-cabeça é projetada para interagir com parceiros muito específicos. Se você reunir essas peças em um único recipiente, cada partícula encontrará seu parceiro e a estrutura desejada é montada automaticamente.

p Por enquanto, cientistas em todo o mundo desenvolveram numerosas nanomáquinas e nanoimotores. Mas o método desenvolvido pela equipe de Famulok é um princípio completamente novo. "Este é um grande passo. Não é fácil projetar e realizar tal coisa de forma confiável em escala nanométrica, "diz o cientista. Sua equipe quer desenvolver sistemas nano-motores ainda mais complexos em breve." Esta é a pesquisa básica. Não é possível ver exatamente aonde isso vai levar. "

p As possíveis aplicações incluem computadores moleculares que realizam operações lógicas com base em movimentos moleculares. Adicionalmente, máquinas minúsculas podem transportar drogas através da corrente sanguínea precisamente para onde são necessárias. "Mas essas ainda são visões do futuro, "diz Famulok.