W futurologicznych prognozach

W futurologicznych prognozach przewiduje się również udział biotechnologii i biomateriałów jako ważnego obszaru nanotechnologii. Bo przecież to właśnie funkcjonowanie procesów biologicznych opiera się na przemianach zachodzących na poziomie molekularnym, co z definicji wchodzi w zakres nanotechnologii. Oznacza to, że poznanie praw biologii molekularnej, inżynierii białek, funkcjonowania przeciwciał i ich oddziaływań z antygenami uruchamiającymi układ odpornościowy organizmów oraz innych układów biologicznych na poziomie molekularnym jest cenną lekcją również dla nanobiotechnologów. Jednocześnie trzeba zdawać sobie sprawę z faktu, że żywe organizmy powstały i wykształciły zasady swego funkcjonowania na poziomie molekularnym w długim procesie ewolucji, a zatem przy różnego typu ograniczeniach. Działające w komórkach przemiany metaboliczne nie zawsze są zatem najprostszymi i najefektywniejszymi z możliwych rozwiązań. O ich przydatności decyduje to, że zwykle działają niezawodnie.

Nanotechnolodzy nie zamierzają jedynie naśladować natury, której w procesie ewolucyjnym potrzeba było miliardów lat, aby na przykład w komórkowym mito- chondrium wytworzyć molekularne mechanizmy transportu, w tym „silniki molekularne”, które wykorzystując energię chemiczną przemieszczają różne elementy liniowo względem siebie. Przykładami są miozyna, kinezyna i polimeraza RNA. Mogą także napędzać „wirnik obracający się w stojanie”. Przykładem ostatniego jest molekularny silnik napędzający narządy ruchu (wici) niektórych bakterii, któ- rym jest podjednostka cząsteczki enzymu nazywanego ATP-aza. Nanotechnolo- dzy nie zamierzają do budowy swych konstrukcji wykorzystywać jedynie „miękkich” struktur białkowych ani tylko wodnego środowiska. Z tego powodu odkrycie fulerenów, piłkopodobnych węglowych struktur (Richard Smalley, Harold Kro- to i Robert Curl, Nagroda Nobla w 1996 r.), a następnie fulerenowych rurek węglowych, które zapoczątkowało nową dziedzinę w chemii związków węgla, ma zasadnicze znaczenie również dla molekularnej nanotechnologii. Pod koniec 2000 r. udało się opracować technologię wytwarzania nanorurek diamentowych dowolnej długości. Są to cylindry o średnicy 0,6-1,8 nm zbudowane z atomów węgla, wyróżniające się twardością 100-krotnie większą od stali, przy czym są od niej kilkadziesiąt razy lżejsze. Ich cena wynosi obecnie 1500 USD/g. Można ich używać do produkcji molekularnych tranzystorów i co najważniejsze, fulerenowe rurki mogą być zastosowane jako elementy konstrukcyjne… minirobotów.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>