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Un gigante quella nanomacchina
Solleva dei pesi pari a 3000 miliardi di volte il suo
Ricercatori dell'Università di Bologna hanno realizzato il prototipo di una macchina molecolare più 'forte' di qualsiasi altro dispositivo molecolare artificiale finora mai realizzato. Il lavoro, in collaborazione con ricercatori dell'Università della California di Los Angeles, è stato pubblicato il 19 marzo sulla rivista «Science». Una macchina molecolare è un sistema di molecole capace di compiere movimenti e azioni in modo controllato: una vera e propria macchina, ma dalle dimensioni submicroscopiche (1 nanometro = 1 milionesimo di millimetro). «Nanospider», la macchina progettata, costruita e messa in funzione da un gruppo di ricercatori del Dipartimento di chimica dell'Università di Bologna, pur essendo composta di due sole molecole, è in grado di sviluppare una forza di 200 piconewton. Questa forza è non solo superiore a quella sviluppata da precedenti prototipi di macchine molecolari artificiali, ma anche maggiore di quella dei motori molecolari del mondo biologico basati su proteine. Fatte le dovute proporzioni, è come se questa macchina fosse in grado di sollevare l'equivalente di tremila miliardi di volte il suo peso. Come se un uomo potesse sollevare, da solo, un'intera montagna. Le tecnologie sviluppate per il funzionamento della nanomacchina potranno trovare applicazione nella ricerca industriale nel campo delle nanotecnologie, all'interno di Hi-Mech, il distretto per la meccanica avanzata, promosso grazie al contributo di Aster (consorzio per lo sviluppo tecnologico dell'Emilia Romagna), eletto dal ministero dell'Università tra i distretti di eccellenza nazionale.
La ricerca che ha portato, dopo un lavoro di tre anni, alla realizzazione della 'forzutissima' macchina molecolare è stata guidata da Alberto Credi, Serena Silvi e dal professor Vincenzo Balzani, che fanno parte del gruppo di Fotochimica e chimica supramolecolare del Dipartimento 'G. Ciamician' dell'Università di Bologna, in collaborazione con il gruppo di Fraser Stoddart, dell’Università della California di Los Angeles. La macchina italiana, 'il mostro', come la chiamano i ricercatori bolognesi, è stata costruita con un'operazione che potremmo definire di ingegneria molecolare. Ingrandita 10 milioni di volte assume l'aspetto di un ragnetto (di qui il nome di «Nanospider»), con tre appendici mobili, come gambe, dotate ciascuna di dita prensili alle estremità, e una piattaforma che può scorrere lungo di esse, compiendo i movimenti di un ascensore. Per questo la macchina viene anche chiamata 'ascensore molecolare', anche se si tratta solo di una delle sue possibili funzioni. Le appendici le consentono di muoversi o, usate come dita di una mano, di afferrare altre molecole. Il suo diametro è di circa 3,5 nanometri, cioè mille volte più piccolo di quello di una cellula umana e all'incirca identico alla larghezza della doppia elica del Dna. Una macchina così complessa, più organizzata ed efficiente di qualsiasi altra del genere finora costruita, suggerisce le applicazioni più ardite. «Limitandoci al solo campo medico - dice Credi, che ha coordinato la ricerca - è possibile immaginare macchine molecolari come sonde, che consentano di esplorare organismi biologici e magari anche il corpo umano. Potrebbero essere impiegate nella diagnostica, ma anche per la riparazione di strutture cellulari. Un'altra funzione potrebbe essere il trasporto mirato di farmaci nell'organismo. Alcuni farmaci, ad esempio, hanno difficoltà ad attraversare certe membrane. Una macchina molecolare potrebbe afferrare una molecola di un farmaco, trasportarla attraverso una membrana, e rilasciarla una volta giunta a destinazione».
Fonte: (01/04/2004)
Pubblicato in Biotecnologie
Tag:
nano,
nanorobot
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