De molmotor rolt zich op tot buis en kan zich weer strekken (afb: Job Boekhoven et al./Cell Chem

Onderzoekersters van de technische universiteit van München (TUM) hebben een kunstmatige motor op supramoleculair niveau ontwikkeld die een behoorlijke kracht kan ontwikkelen, een zogeheten moleculaire motor (in afko molmotor). Deze molmotor is een lintje gemaakt van bepaalde verbindingen. Wanneer er energie aan wordt toegevoerd, strekt het het opgerolde lint zich en kan zo voorwerpjes duwen. Zijn energie haalt de molmotor uit adenosinetrifosfaat (ATP), het energiedragende molecuul in cellen.Tot nu toe was de omzetting van chemische energie in draaienergie op supramoleculair niveau, dat wil zeggen in kleine structuren die uit meer dan één molecuul bestaan, alleen bekend uit de biologie. Oude bacteriën, de zogenaamde archaea, gebruiken de chemische brandstof ATP om hun kleine zwepende bewegingsorganen, de zweepstaartjes, te roteren om vooruit te komen. Tot op heden zouden er geen synthetische voorbeelden van dit proces zijn geweest. In de toekomst zou de nieuwe ontwikkeling kunnen worden toegepast in nanorobots die, bijvoorbeeld, door bloedbanen zwemmen om tumorcellen op te sporen of om medicijnen af te leveren.

Het synthetische peptidelint is mikrometers (eenmiljoenste m) lang en maar enkele nanometers (een miljardste m) breed. Wanneer het ATP wordt toegevoegd  krullen de linten in kleine buisjes, waardoor ze als een opwindmotor gaan draaien. Dit proces kan zelfs onder de microscoop worden waargenomen.
De onderzoekersters rond Christine Kriebisch en Job Boekhoven ontdekten dat ze de rotatiesnelheid konden regelen via de hoeveelheid aangevoerde brandstof. Bovendien kan de draairichting – met de klok mee of tegen de klok in – worden beïnvloed door de structuur van de moleculaire bouwstenen van de linten. Ze zagen dat de molmotors voldoende kracht kunnen uitoefenen om objecten van micrometerformaat te verplaatsen.

Microkruipers

Als er bijvoorbeeld meerdere roterende banden op een centraal punt bij elkaar worden gebracht, ontstaan ​​er kleine ‘microkruipers’ die langs oppervlakken kunnen ‘wandelen’. In de toekomst kunnen deze kruipers mogelijk worden gebruikt voor medische toepassingen zoals het transporteren van medicijnen door het lichaam. De gebruikte brandstof, ATP, zou dan niet geschikt zijn aangezien die ook door cellen als energiebron wordt gebruikt.

Bron: idw-online.de