Nanomotorer er fremtidens medicin

Et reelt gennembrud inden for medicin kan opnås med forskellige nanokomponenter, og i dag findes der allerede en række sådanne miniaturekomponenter, men en effektiv strømkilde til sådanne komponenter er endnu ikke blevet udviklet. Forskere fra Cambridge har udfyldt hullerne på dette område lidt og præsenteret miniaturemotorer, der fungerer fra en ekstern lyskilde.

Nanomotorens funktion minder om en fjeders handling. Selve motoren består af guldnanopartikler, der holdes fast af et polymergellignende stof, der reagerer på temperaturudsving. Når stoffet opvarmes af en laser, fordamper fugt aktivt, stoffet begynder at krympe (som om det fjedrer) - som følge heraf akkumulerer nanomotoren lysenergi og lagrer den. Efter at lyskilden - i dette tilfælde laseren - er slukket, begynder stoffet at køle af og aktivt absorbere fugt. Den akkumulerede energi frigives som følge heraf, og guldpartiklerne tjener til at øge effekten af den skabte kraft.

De apparater, der er udviklet af specialister fra Cambridge, kan sammenlignes med de små ubåde fra filmen "Fantastic Voyage", hvor miniubåde rejste gennem menneskekroppen for at fjerne en blodprop fra karrene. Derudover har nanomotorer en ret stor kraft i forhold til deres egen vægt og er, ligesom myrer, i stand til at flytte store "laster".

Udviklerne bemærker, at stoffets udvidelse, efter at lyskilden er slukket, sker ekstremt hurtigt, hvilket kan sammenlignes med en mikroskopisk eksplosion. Denne effekt skyldes visse kræfter, der opstår mellem stoffets molekyler. Sådanne kræfter har en ret stærk manifestation på mikroskopisk niveau, hvorimod de under normale forhold næsten ikke manifesteres. Eksperter bemærkede, at det netop er sådanne kræfter, der hjælper gekko-øgler med at klatre op ad lodrette overflader såvel som på hovedet - milliarder af små hår på overfladen af deres lemmer hjælper dem med dette.

Som nævnt akkumulerer nanomotoren lysenergi, hvoraf størstedelen omdannes til tiltrækningsenergi mellem gelmolekylerne og guldpartiklerne. Når tiltrækningsenergien brydes, er den frigjorte kraft fra guldet flere gange større end ved konventionel kompression af materialet. Ifølge forskere er ulempen ved nanomotoren i dag, at energien frigives samtidigt i alle retninger, og nu er den videnskabelige gruppes indsats rettet mod at finde en måde at styre energistrømmen i én ønsket retning.

Hvis forskere når deres mål og er i stand til at kontrollere strømmen af frigjort energi i nanomotorer, kan sådanne enheder bruges til at styre nanobots, der leverer lægemidler til berørte organer eller områder, samt til fjernstyrede instrumenter, der bruges under mikrokirurgi.

Cambridge-teamet udvikler i øjeblikket nanomotorbaserede styrede pumper og ventiler til chips, der anvendes i biosensorer og diagnostisk udstyr.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]