Наноножницы стригут молекулы под действием света

Как сообщает New Scientist, японские исследователи под руководством профессора Такузо Аида (Takuzo Aida) из Токийского университета (University of Tokyo) создали наноножницы, открывающиеся и закрывающиеся под воздействием световых лучей.

Молекулярные ножницы длиной 3 нанометра состоят из тех же частей, что и настоящие: шарнира, лезвий и ручек. Шарнир представляет собой двухъярусную молекулярную структуру, в центре которой находится атом железа, зажатый между двумя углеродными пластинками. Эта структура обеспечивает подвижность наноножниц.

Рукоятки содержат светочувствительные молекулы азобензола, который под действием световой энергии переходит из одной изоформы в другую. Ультрафиолет превращает длинную изоформу азобензола в короткую, а видимая область света - наоборот. Попеременное воздействие ультрафиолетового и видимого света приводит к периодичному переходу молекул азобензола из одной изоформы в другую, что двигает ручки ножниц, движение которых передается лезвиям.

Лезвия представляют собой  органометаллический комплекс цинкопорфирин.
Входящий в его состав атом цинка способен прочно связываться с молекулами азотсодержащих соединений, таких как ДНК. При открытии и закрытии лезвий прикрепившаяся к ним молекула сгибается и разгибается.

С помощью таких наноножниц можно доставлять лекарственные препараты внутрь клеток и проводить манипуляции над клетками и молекулами внутри организма. Например, можно встраивать в хромосомы человека терапевтические гены или регулировать активность ферментов.

В настоящее время авторы заняты разработкой более крупных ножниц, которыми можно будет управлять дистанционно, однако до практического применения таких систем еще далеко, по крайней мере, должно пройти еще 5-10 лет.

Образование в области нанотехнологий и информатики можно получить

•  в Московском физико-техническом государственном университете