Student World

Všelijaké nanostroječky se potýkají s napájením. Existuje celá řada přístupů, jak tento problém řešit, turbíny, miniaturní pumpy, energie dodávaná pohybem vzduchu, teplotním gradientem, vše v různých kombinacích… Novinkou je pokusit se o inspiraci u spermií.

Spermie se pohybují pomocí bičíku. To samo o sobě samozřejmě ale ještě nedává odpověď na „zdroj“ pohybu, který je z hlediska živých organismů tradiční – mrskání bičíku pohánějí enzymatické přeměny (glykolýza) vedoucí k vlastnímu zdroji energie, ATP. Bičík je těmito enzymy přímo napěchován.
Novinkou je pokus tyto biochemické dráhy nějak „vyjmout“ z živé buňky a realizovat je v prostředí anorganického substrátu. Tím se stala průmyslově běžně používaná nitrilotrioctová kyselina, NTA (Wikipedia) v komplexu s niklem. Na takovémto „čipu“ se pak postupně na jednotlivé značky připojují enzymy účastnící se v kaskádě glykolytického procesu. Jednu ze značek je třeba kousek zlata.
Enzymatické reakce jsou normálními chemickými reakce v tom smyslu, že probíhají i mimo živý organismus. Enzym navázaný na destičku zůstává funkční. Problém je ale celý proces navázat, tedy dostat produkt jedné reakce k (imobilizovanému) enzymu, který katalyzuje následující stupeň přeměny. Zatím se takto podařilo realizovat jen několik úvodních kroků (první z nich je přeměna glukózy na glukosa-6-fosfát, přitom se ATP naopak spotřebovává, následuje izomerace na fruktosa-6-fosfát atd.).
Kdyby se zvládl celý glykolytický proces, mělo by to celou řadu výhod. Glukóza se dá na energii samozřejmě přeměnit i jinak, tady by ale nešlo o žádný článek s dosypávaným cukrem. Miniaturní roboti by se mohli napájet přímo v prostředí organismu. Z čehož je jasné i uplatnění takovýhle strojků – především nanomedicína. Podobně jako se spermie přemisťuje cíleně k vajíčku, roboti by mohli pod vlivem dalších chemických signálů bez nutnosti dodatečných zdrojů energie přepravovat na určené místo třeba léky.

Zdroj: ScienceDaily

autor Pavel Houser