Uutiset

Ihmiskeho vilisee molekyylikoneita – nyt tutkijat kehittävät keinotekoisia vastineita, joita voisi hallita sähköllä

Sähköohjaus voisi tehdä DNA-pohjaisten nanokoneiden rakentamisesta ja ohjaamisesta nykyistä paljon helpompaa ja johtaa parannuksiin muun muassa lääketieteen diagnostiikassa.
Anton Kuzyk
Professori Anton Kuzyk on saanut tutkimushankkeelleen Euroopan tiedeneuvoston viisivuotisrahoituksen.

Professori Anton Kuzyk on saanut Euroopan tiedeneuvostolta noin kahden miljoonan euron rahoituksen viisivuotiselle tutkimushankkeelle, joka kehittää sähkökentillä ohjattavia keinotekoisia molekyylikoneita.

Molekyylikoneet ovat pieniä, itsejärjestäytyneitä rakenteita, jollaisten toimintaan keskeiset biologiset järjestelmät pohjautuvat. Ihmiskehossa molekyylikoneet mahdollistavat muun muassa solujen jakautumisen ja lihasten supistumisen kaltaisia toimintoja. Tutkijat ovat pitkään tienneet, että kyky valmistaa ja hallita tällaisia ​​koneita voisi mullistaa nanoteknologian ja johtaa esimerkiksi paljon nykyistä tarkempaan lääketieteelliseen diagnostiikkaan sekä tehokkaampaan hoitoon.

Vaikka yksinkertaisia molekyylikoneita on jo onnistuttu rakentamaan, tutkijat ovat vielä kaukana luonnossa esiintyvien järjestelmien monimutkaisuudesta ja molekyylikoneisiin pohjautuvista käytännön sovelluksista.

"Ongelma on, kuinka hallita näin pienessä mittakaavassa järjestyneitä asioita. Emme voi vain ottaa pinsettejä ja siirrellä komponentteja ympäriinsä. On suunniteltava jonkinlainen ohjausjärjestelmä”,  Anton Kuzyk sanoo.

Suurinta osaa tutkijoiden tähän mennessä rakentamista molekyylikoneista ohjataan kemikaalien tai valon avulla. Kuzykin mukaan sähköllä ohjatut molekyylikoneet olisivat nopeampia kuin kemiallisesti ohjatut vastineensa, eikä niiden valmistaminen edellyttäisi yhtä kalliita ja massiivisia laboratoriolaitteita.

"Sähkökenttien avulla molekyylikoneita voitaisiin myös ohjata etänä, yksinkertaisesti nappia painamalla", Kuzyk sanoo.

Vaikka sähkökentillä ohjatut molekyylikoneet eivät ole täysin uusi asia, niiden tutkimus on vielä alkutekijöissään. Kuzyk itse on äskettäin ollut rakentamassa synteettisiä DNA-pohjaisia molekyylikoneita, joita kauko-ohjattiin valolla. Nyt alkava hanke on menetelmältään samankaltainen, mutta eroaa kehitettävän ohjausmekanismin osalta.

Vaikka sovellukset eivät ole vielä ajankohtaisia, Kuzyk mainitsee sähköisesti ohjattavilla molekyylikoneilla olevan potentiaalia esimerkiksi aiempaa herkemmän lääketieteellisen diagnostiikan kehittämiselle. Hän kuitenkin korostaa, että tässä vaiheessa kyse on vasta spekulaatiosta.

"Tutkimuksen innoitus tulee pitkälti biologisten järjestelmien toiminnasta, hämmästyttävistä luonnollisista molekyylikoneista, joiden tiedämme olevan uskomattoman hyödyllisiä. Emme vieläkään tiedä, kuinka niiden keinotekoiset vastineet pitäisi rakentaa tai edes mitä niiden pitäisi tehdä – opettelemme vasta ensimmäisiä rakennusperiaatteita. Myöhemmin saamme paremman käsityksen siitä, missä kaikessa niistä voi olla hyötyä.”

Anton Kuzyk

Anton Kuzyk

Associate Professor
T314 Dept. Neuroscience and Biomedical Engineering

Lue lisää:

Kohti nanokoneita – tutkijat onnistuivat hallitsemaan DNA-rakennetta valon avulla

Valo sulkee ja avaa rakenteen ja säätelee myös liikkeen voimakkuutta. Menetelmän yksinkertaisuus on suuri etu sovelluksien kehittämisessä, esimerkiksi lääketieteessä.

DNA Hinge open without having light shone on it, and closing under illumination
  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

A night sky with the northern lights visible behind the silhouettes of trees. / Yötaivas, jossa revontulet näkyvät puiden siluettien takana.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Revontuulten äänet voi kuulla, vaikka niistä ei taivaalla näy vilaustakaan

Äänitallenteet paljastavat, että geomagneettiseen aktiivisuuteen liittyy ääniä, vaikka aktiivisuus olisi liian heikkoa saadakseen aikaan näkyviä revontulia
Ensimmäinen kuva Linnunradan keskellä olevasta mustasta aukosta. Kuva: EHT Collaboration
Mediatiedotteet Julkaistu:

Tähtitieteilijät paljastivat ensimmäisen kuvan galaksimme ytimessä olevasta mustasta aukosta

Aalto-yliopiston, Turun yliopiston sekä Suomen ESO-keskuksen tutkijat osallistuivat käänteentekevän kuvan ottamiseen.
Aalto_glass_challenge_2018_Jaea Chang_Glass_Lake_Photo_Anne_Kinnunen_KDQ0207.jpg
Mediatiedotteet Julkaistu:

Koneen Säätiöltä 800 000 euron lahjoitus Aalto-yliopiston taiteiden ja suunnittelun alalle

Lahjoituksellaan säätiö haluaa tukea erityisesti taiteen tutkimusta ja taiteellista tutkimusta. Taustalla on toive turvata oppialojen moninaisuutta ja tutkimuksen vapautta koulutusaloilla, jotka ovat kärsineet rahoitusleikkauksista ja koulutuspolitiikan priorisoinneista.
Maanviljelijä ajaa traktoria riisipellolla
Mediatiedotteet Julkaistu:

20 miljoonan ihmisen koti uhkaa jäädä veden alle Kaakkois-Aasiassa – tutkijat kertovat kuusi keinoa tuhon jarruttamiseen

Ilman päättäväisiä ja nopeita toimia nouseva merivesi voi peittää Mekong-joen suiston lähes kokonaan jo vuosisadan loppuun mennessä.