Informes relacionados sobre robots moleculares
Actualmente, los científicos están intentando montar un dispositivo extremadamente pequeño a escala molecular, que tiene amplias perspectivas de aplicación en medicina. Sigue las novedades hasta el final. A mediados de agosto, es la estación en la que Bashu todavía sufre un calor abrasador y fuertes lluvias. El Dr. Qiu Xiaoqing también trabajó duro en su laboratorio y completó con éxito la idea de la "máquina molecular de proteínas". Como director del Laboratorio de Biomembranas y Proteínas de Membrana de la Escuela Clínica de China Occidental de la Universidad de Sichuan, dijo con confianza a los periodistas que las proteínas deben procesarse y transformarse en máquinas moleculares a nanoescala para satisfacer las necesidades humanas. raza humana para conquistar la naturaleza. La parte más imaginativa y creativa. Entonces "máquinas moleculares", también llamadas "robots moleculares", ¿qué tipo de maquinaria son, cuál es su estructura y de qué partes están compuestas? -Interpretación de Máquinas Moleculares-Los robots moleculares se encuentran en todas partes de la naturaleza. Es cierto que los robots moleculares no son infrecuentes en la naturaleza. Tomemos como ejemplo nuestro cuerpo humano. Debido al avance de la biología molecular, hemos descubierto que el cuerpo humano es una combinación de pequeñas máquinas de precisión. El ADN (ácido desoxirribonucleico) registra la replicación de la información genética y la síntesis de proteínas. Relajación muscular, transmisión de información en redes neuronales, etc. , en todas las actividades de la vida humana, si observamos desde el nivel molecular, podemos ver minúsculas máquinas de precisión funcionando. Lo sorprendente de los robots moleculares en la naturaleza es que se montan completamente ellos mismos. Los robots moleculares pueden autoensamblarse fácilmente siempre que los materiales y las condiciones ambientales sean las adecuadas. La tecnología que actualmente dominan los humanos ya puede mover átomos uno por uno en la superficie de la materia, pero la capacidad de utilizar esta tecnología para crear robots moleculares no es tan buena. Crear "robots moleculares" no es una tarea fácil. La idea original de construir robots moleculares se remonta a los años cincuenta. El famoso físico estadounidense Richard Feynman (1918-1988) propuso por primera vez que en el futuro se podrían utilizar micromáquinas para realizar diversos cálculos. Aunque Feynman no propuso el concepto específico de robots moleculares, desde entonces, fabricar robots moleculares se ha convertido en un sueño de la humanidad. Sin embargo, el proceso de desarrollo de la ciencia y la tecnología no es fácil. En cualquier caso, las moléculas que estudian los científicos tienen sólo un tamaño de 1 nanómetro, por lo que es difícil montar algo de esta escala. Los científicos deben montar máquinas que "puedan funcionar automáticamente para su funcionamiento y trabajo". El atajo para fabricar robots moleculares artificialmente sigue siendo imitar los robots moleculares de los organismos vivos. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, los "robots moleculares biológicos se ensamblan automáticamente". Los científicos aún no han comprendido completamente el mecanismo y pueden desviarse durante el proceso de desarrollo. . -Últimos avances de la investigación: utilizando la tecnología del ADN para combinar genes para la construcción molecular de máquinas, el profesor Qiu Xiaoqing dijo que siempre que tenga suficiente imaginación, casi cualquiera puede hacerlo para crear "máquinas de proteínas artificiales de múltiples dominios". Los métodos biotecnológicos actuales no sólo modifican la estructura y la función sino que también modifican una gran cantidad de proteínas que se encuentran en la naturaleza. Al introducir cambios específicos para modificar determinadas proteínas, se pueden formar moléculas de proteínas multifuncionales. Actualmente, el método más utilizado es combinar genes que expresan diferentes polipéptidos o dominios proteicos mediante tecnología de ADN recombinante para formar una proteína de fusión con todas las funciones genéticas. Siempre que los dominios funcionales de la proteína de fusión no interfieran entre sí durante el proceso de plegamiento para formar una estructura activa, la proteína puede exhibir la función biológica que esperábamos que tuviera cuando fue diseñada. Se han construido varias proteínas de fusión. Para hacer realidad el sueño de construir una máquina molecular de proteínas de múltiples dominios, Qiu Xiaoqing y otros intentaron por primera vez construir una proteína de fusión compuesta de dos fragmentos de proteínas. Al controlar la estructura molecular de la proteína de fusión, la proteína de fusión puede producir la capacidad de ataque dirigida esperada y puede atacar selectivamente una determinada célula. Después de darse cuenta del ataque a las células procarióticas, Qiu Xiaoqing comenzó a soñar con desarrollar sustancias activas eficaces que "se dirijan" a las células eucariotas.
Después de 10 años de investigación, el profesor Qiu Xiaoqing y su grupo de investigación construyeron varias proteínas de fusión (péptidos antimicrobianos e inmunotoxinas) basadas en varias feromonas bacterianas y colicinas nucleadas que imitan anticuerpos. Todos atacan específicamente a bacterias o células objetivo seleccionadas, y su eficacia letal es mucho mayor que la de los antibióticos e inmunotoxinas existentes, pero sus efectos secundarios tóxicos son mucho menores que los de los antibióticos e inmunotoxinas existentes. Tienen el potencial de convertirse en una nueva clase de fármacos antibacterianos y antineoplásicos. Perspectivas de aplicación importantes: Los medicamentos pueden administrarse de forma concentrada en zonas enfermas. Los tipos de robots moleculares son limitados actualmente, pero podemos considerar cómo podrían usarse en el futuro. Teniendo en cuenta que los robots moleculares pueden generarse automáticamente en organismos vivos, parece que sus aplicaciones iniciales deberían centrarse en el campo médico. Por ejemplo, se podrían lograr robots moleculares dirigidos a virus, mediante el desarrollo de pinzas moleculares. La parte frontal de la pinza molecular se trata para que sólo pueda unirse a virus específicos. Además, se pueden utilizar robots moleculares, como pinzas moleculares, para administrar medicamentos, etc., a los sitios del cáncer de manera enfocada. Qiu Xiaoqing cree que con el rápido progreso de la biotecnología, este medicamento biotecnológico pronto podrá reemplazar a los medicamentos existentes y generar mejores beneficios para la humanidad. Sin embargo, estas proteínas de fusión construidas están lejos de expresar los niveles ideales de estructura y función que deberían tener las "máquinas de proteínas" artificiales de múltiples dominios. En el mejor de los casos, son un rudimento de las máquinas moleculares de las proteínas. Actualmente, los científicos están intentando ensamblar una máquina tan importante a escala molecular para crear un dispositivo extremadamente pequeño. Los científicos pretenden utilizar el dispositivo para manipular otras moléculas que podrían usarse médicamente para eliminar virus y células cancerosas en las profundidades del cuerpo. Tienen perspectivas de solicitud ilimitadas. ¿Qué son exactamente los robots moleculares? El significado de la palabra "robot" se puede encontrar en el diccionario. Algunos diccionarios se refieren a los robots como "máquinas o dispositivos capaces de funcionar automáticamente con fines de operación y trabajo", etc., y no se limitan a los llamados "robots humanoides". En un sentido amplio, las máquinas que pueden realizar diversas operaciones de forma automática pueden denominarse robots. Los llamados "robots moleculares" son, por supuesto, robots fabricados a escala molecular. En términos generales, la longitud de los robots de tamaño molecular es de solo aproximadamente 1 nm. 1 nm es una milmillonésima de 1 m, es decir, su tamaño es una milésima de 1 mm. El tamaño de un átomo es de aproximadamente 0,1 nm. Por supuesto es un robot compuesto por decenas o cientos de átomos. Sería muy satisfactorio para los científicos si pudieran manipular o procesar otras moléculas a voluntad con una máquina del tamaño de una molécula tan pequeña. Por ejemplo, los científicos podrían construir robots moleculares para combatir virus que amenazan gravemente la salud humana. Los científicos pueden enviar este tipo de robot molecular al cuerpo humano para eliminar las moléculas que componen el virus, eliminar el virus o destruirlo. Quizás no tenga nada que ver con lo "humanoide", pero la impresión que nos dan los robots moleculares es bien merecida. Los científicos crean un robot ultrapequeño con "piernas y pies" hechos de ADN. Según el sitio web ruso "Link", un equipo de investigación de la Universidad de Oxford en el Reino Unido ha creado un robot ultramicro de nivel molecular. Sus "manos y pies" están compuestos por filamentos de ADN y tienen la capacidad de actuar de forma independiente. Los biólogos han descubierto desde hace tiempo que las moléculas pueden moverse a lo largo de determinadas estructuras internas de las células. Los científicos han intentado crear estructuras de transporte molecular similares mediante métodos artificiales, pero nunca antes nadie había creado un producto artificial con funciones moleculares similares en estado natural. Investigadores de la Universidad de Oxford señalan que el rendimiento de su última "máquina molecular" supera a sus predecesoras en muchos aspectos. Según los informes, este robot molecular está compuesto por dos "patas" interconectadas, y estas dos "patas" están compuestas de fragmentos de ADN. Las dos patas del robot molecular pueden unirse a una secuencia de ADN específica y moverse lentamente a lo largo de ella. La energía del movimiento del robot ultrapequeño proviene de moléculas especiales que no se ven afectadas por los fluidos corporales circundantes. Se informa que cuando las "piernas" del robot entran en contacto con la superficie del ADN, pueden ayudar al robot a obtener suplementos de energía de esas moléculas especiales. Sin embargo, el robot molecular todavía tiene algunos defectos: sus "piernas" pueden perder el control mientras viaja, impidiéndole avanzar más. Actualmente, los investigadores están trabajando para superar esta deficiencia. Los científicos esperan que en el futuro robots similares y más sofisticados puedan encargarse del transporte de materiales en microfábricas y talleres.