http://www.physorg.com/news191225412.html
April 23, 2010
化學家使用輪烷（rotaxanes）修修補補有好一段時間了。這個名稱源自於希臘文，基本的意思是「輪軸（wheel axle）」 -- 這不是沒有道理。
輪烷分子實際上由一個軸所構成，同時有個環，或稱箍（hoop）穿過它。為了防止箍滑離軸，龐大的止動器（stoppers）分別置於二端，然後這些（止動器）組成扣環（intertwined rings）。整個構造看起來有點像中間有個環的啞鈴。（見原站圖）
先前所有的 DNA 輪烷都是有機化學產物。它們的尺寸也很小，因而在奈米尺度下展現更短的機械運動幅度（margins）。此外，新的 DNA 替代品能輕易配備額外功能，據此能迅速開發出精密的機械系統。
為了打造新輪烷，來自 Bonn 大學生命與醫療科學（Life & Medical Sciences，LIMES）研究所的 Damian Ackermann 博士與 Michael Famulok 教授及其團隊使用了某種材料，那通常被認為是建構生命本身的基石：DNA。但研究者感興趣的主要部份不是 DNA 身為基因載體的功能。相反的，他們聚焦在利用雙股 DNA 的鹼基配對原理在奈米尺度下建構精密的構造物。雙螺旋形態是一種非常穩定的支架。此外，一部份的單股 DNA 可從任何所選擇的精確位置移除，成為奈米機器中其他元件的連接點。"各 DNA 股的明確性使得 DNA 具高度穩定性。它提供我們相當多的可能性，" Damian Ackermann 表示。"DNA 如同樂高積木，為奈米結構物的理想材料，" Famulok 補充。
這些位於 Bonn 的生化學家已創造出一種全新的輪烷。它形成一種穩定的機械單元，有個可在其中自由移動的內箍。這個輪子很有用。"我們設想了一些東西，" Famulok 說。"我們初步的目標是建構系統，其運動可在奈米層次上受到控制。現在有了軸與輪子，而我們已有了一些如何使輪子轉起來的點子。" 這些奈米引擎也許能與其他生物系統結合，例如蛋白質。
研究者現在明白，他們憑藉 DNA 輪烷為各種不同奈米機械系統的開發立下基礎。這些奈米機械系統全都基於物理上連結的（interlocked）雙股 DNA。這些努力最終會產生什麼仍是開放的答案，不過已經有了這項重要的突破。"重要的是，我們現在有了一組新穎的元件，藉此能打造出先前不可能打造的東西，" Ackermann 表示。"我們的想像力邊界，在某種程度上，已被向前推進了一些。"
※ 相關報導：
＊ A double-stranded DNA rotaxane
http://www.nature.com/nnano/journal/v5/n6/full/nnano.2010.65.html
Damian Ackermann, Thorsten L. Schmidt, Jeffrey S. Hannam,＊ 研究：強力分子馬達加速病毒組裝
Chandra S. Purohit, Alexander Heckel & Michael Famulok
Nature Nanotechnology 5, 436 - 442 (2010)
Published online: 18 April 2010
doi: 10.1038/nnano.2010.65
＊ 微小「離合器」讓鞭毛處於「空檔」
＊ 分子呼拉圈：一個分子轉子的旋轉運動
＊ 化學家創造 DNA 行者模擬細胞運輸系統
＊ NTT docomo 為分子通訊示範分子傳遞系統
＊ 來自DNA 的奈米級摺紙術
＊ DNA 能成為次世代邏輯晶片的骨幹
＊ 計算開斯米力的新方法
＊ 科學家記錄到「攸牛頓」的力
1 則留言:
1/10億米 世界最小奈米車
法新社法新社 – 2011年11月10日
（法新社巴黎9日電） 荷蘭科學家今天表示，他們已製造出1種4輪驅動的分子，這個分子細小到只有10億分之1米，比1根髮絲還細小6萬倍，在電子爆發時會產生回應。
這個奈米級分子，包括1個中央體，附著4個旋轉單元，每個單元由幾個原子組成。
這輛奈米車可從隧道電子顯微鏡輸入的能量，驅動操控。
顯微鏡發射電子，誘導轉子與銅面在作用力中產生變化。結果，轉子像蹼輪一般轉動起來，驅動微分子前進。
這篇研究報告由格羅寧根大學（University ofGroningen）佛林加教授（Ben Feringa）領導完成，刊登在「自然」（Nature）科學期刊。
這個研究領域約於6年前開發，而這輛奈米車為其中最新成就，預見未來可實際運用在醫療和奈米工程上。（譯者：中央社王黛麗）
張貼留言