生物纳米马达,又称生物马达分子。分子马达或纳米机器,是由生物大分子构成并将化学能转化为机械能的纳米系统。天然的分子马达,如:驱动蛋白。RNA聚合酶。肌球蛋白等,在生物体内的胞质运输。DNA复制。细胞分裂。肌肉收缩等生命活动起着重要作用。它是马达家族的GM,标志着人类由制造物理马达到制造生物马达论文网的理想成为现实。纳米马达这种聚合物分子含有数对氮原子,氮原子两侧各有一个苯环,环与环之间的氮桥“扭结在一起。分子的往复伸缩形变就是马达的运转。分子马达的种类和运动方式见下表:马达种类发动机部件能量来源运动方式

细胞肌架蛋白驱动蛋白微管蛋白ATP直线运动

肌球蛋白肌动蛋白ATP直线运动

旋转马达F1一ATP酶F1复合物ATP旋转运动

细菌鞭毛很多的蛋白质H+/Na+旋转运动

核苷酸马达聚合酶DNA_RNAATP直线运动

解旋转酶DNA_RNAATP直线运动

(出处见参考文献1)分子马达方面的一个新进展是将DNA用于纳米机械装置制成DNA马达。2000年8月,Bell实验室和牛津大学的研究者开发了一个DNA马达。据预测,DNA马达技术可制造比当今快1000倍的计算机。在制作DNA马达时DNA既是结构材料,而且也作为燃料“。2001年4月,美国康奈尔大学的研究者研制出一台生物分子纳米发动机。据称,这台生物分子纳米发动机仅一个病毒般大小,由有机物充当的发动机和镍无机物充当的螺旋桨两部分组成。整台发动机机长750纳米,宽150纳米。这台发动机是由ATP(三磷酸腺苷)提供能量,即生物体内的三磷酸腺苷分子为纳米马达供电,由ATP合成酶驱动发动机运转。每加一次能量,纳米发动机可连续工作一小时。科学家高度评价此项科技成果,认为生物分子纳米发动机在医学领域将大有用武之地。例如,它可以充当一个小护士“,巡视全身;它还可以在体内充当一个小药剂师“,解释细胞发出的化学信号,计算必要的剂量,在人体内直接分配药量等[7-9]。近两年对分子马达研究最多的仍是美国,涉及马达蛋白的生物物理。生物化学特性;分子马达装配于纳米机械系统;利用水凝胶表层定位或集成分子马达蛋白;通过35nm的phi29纳米驱动pRNA粒子传递基因治疗的siRNA和ribozyme颗粒等研究;在真核细胞的直径为25nm的封闭微管中,含驱动蛋白的分子马达所进行的输送传递。此外,荷兰。瑞士等国也对两个分子马达合成方法,分子马达高精度驱动有所研究。

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