Le molecole sono alcuni degli elementi costitutivi più elementari della vita. Quando lavorano insieme nel modo giusto, diventano macchine molecolari in grado di risolvere i compiti più sorprendenti. Sono essenziali per tutti gli organismi da, Per esempio, mantenere una vasta gamma di funzioni e meccanismi cellulari.

E se potessi creare e controllare una macchina molecolare artificiale? E fargli svolgere compiti che servono a noi umani?

Molti ricercatori stanno cercando modi per creare e controllare tali macchine molecolari, e la ricerca continua nei laboratori di tutto il mondo.

All'Università della Danimarca meridionale, dottorato di ricerca Rikke Kristensen e colleghi del gruppo di ricerca del professor Jan O. Jeppesen presso il Dipartimento di Fisica, Chimica, e Farmacia hanno pubblicato uno studio scientifico sulle macchine molecolari che ha attirato l'attenzione.

Lo studio è pubblicato sulla rivista Chimica:una rivista europea ed è stato pubblicato sia come cosiddetto Hot Paper che come Cover Feature.

Prima che un risultato di una ricerca possa essere pubblicato su una rivista scientifica, deve essere valutato da un numero di colleghi scientifici, e in questo caso i revisori hanno considerato lo studio di grande significato.

Ciò che attira l'attenzione è che i ricercatori sono riusciti a ottenere il controllo delle macchine molecolari, che in futuro potrebbe consentire loro di eseguire movimenti controllati.

"In linea di principio, questo significa che puoi spedire la macchina nel luogo dove vuoi che svolga la sua funzione, " dice Rikke Kristensen.

Un esempio potrebbe essere quello di impacchettare una macchina molecolare in una compressa di medicinale e usarla per controllare quando il farmaco viene rilasciato.

La sfida della medicina oggi è che i componenti attivi devono essere ben protetti mentre vengono trasportati attraverso il corpo, quindi non vengono degradati o rilasciati prima di raggiungere la loro destinazione nel corpo, ma devono anche essere rilasciati quando raggiungono la loro destinazione.

"Se nella tavoletta è incorporata una macchina molecolare, può aiutare quando i componenti attivi nel tablet raggiungono la loro destinazione; quindi la macchina molecolare può aiutare ad aprire la compressa e consentire il rilascio dei componenti attivi in ​​modo che possano svolgere il loro lavoro dove necessario, " dice Rikke Kristensen.

La consegna ottimale dei componenti attivi alle destinazioni nel corpo è una sfida enorme per chiunque sviluppi nuovi farmaci, ed è particolarmente difficile fornire componenti attivi al cervello. La cosiddetta barriera ematoencefalica è una delle barriere più impenetrabili dell'organismo umano.

Un altro esempio è includere le macchine molecolari nei prodotti di rivestimento che vengono aggiunti alle superfici:l'attivazione dei movimenti delle macchine molecolari cambierà le proprietà della superficie e quindi rimuoverà lo sporco dalla superficie.

E poi ci sono i piccoli computer:le macchine molecolari hanno il potenziale per darci computer organici cento volte più piccoli dei computer che conosciamo oggi.

"Le applicazioni future sono affascinanti, ma è importante ricordare che per ora, questa è scienza di base e non applicata, ", afferma il professore e investigatore principale Jan O. Jeppesen.

"Proprio adesso, ci avviciniamo a questo campo con curiosità e voglia di capire cosa succede, quando iniziamo a manomettere i più piccoli elementi costitutivi della natura. Dove tutto finisce e che uso potranno trovare i nostri discendenti per questo in futuro, non possiamo prevedere, " dice Jan O. Jeppesen.

Lui continua, "Quando fu inventata l'elettricità, nessuno poteva prevedere come avrebbe influenzato il mondo. In un modo, è lo stesso qui; siamo di fronte a qualcosa di nuovo che oggi potremmo non comprendere appieno. Forse la gente riderà delle nostre idee tra 50 anni. Forse le idee saranno superate. Non posso dirtelo."

In breve, la scoperta dei ricercatori è che sono riusciti a controllare le macchine molecolari in modo che possano essere controllate per muoversi solo in una direzione.

"È un grande passo avanti. Finora, siamo stati in grado di muovere una macchina molecolare, ma solo tra due punti. Ora, in linea di principio, possiamo inviare la macchina nella direzione desiderata per tutto il tempo che vogliamo, " spiega Rikke Kristensen, chi continua, "È come avere la ruota di un'auto che può girare avanti e indietro solo per mezzo giro (tra due punti). Questo non dà slancio all'auto. Se vuoi che l'auto si muova in avanti, le ruote devono ruotare in una certa direzione finché vuoi che lo facciano. Allo stesso modo, è importante che una macchina molecolare possa muoversi nella stessa direzione per il periodo di tempo desiderato".