Movimento meccanico a livello molecolare ricreato artificialmente
I motori molecolari sono macchine proteiche, enzimi che convertono energia chimica in energia meccanica, che procedono con un movimento unidirezionale lungo "binari" molecolari in modo processivo, passo dopo passo, catalizzando reazioni successive senza rilasciare il relativo substrato. In natura servono alla contrazione muscolare, alla divisione cellulare e al trasporto di organelli alle rispettive posizioni cellulari. Come spesso accade, la natura rappresenta una fonte di ispirazione per gli scienziati che stanno attivamente considerando la possibilità di ricreare la bellezza e la funzionalità di motori molecolari per consentire l'esecuzione di attività mediante il movimento meccanico a livello molecolare. Nelle ricostruzioni realizzate fino a oggi manca lo straordinario controllo presente nei sistemi biologici. La miriade di motori molecolari si suddivide in alcune classi a seconda dei componenti, uno dei quali è il motore chinesina che genera un moto lineare lungo microtubuli. Gli scienziati hanno lanciato il progetto METALWALKER ("Synthetic kinesin analogues: A transition metal complex that can walk"), finanziato dall'UE, per sviluppare una macchina molecolare chinesina completamente sintetica capace di processività sequenziale, una delle poche dimostrate sinora. Al fine di ottenere tale movimento, sul "walker" devono essere presenti due set di gruppi leganti ortogonali cineticamente stabili che possano essere attivati e disattivati separatamente. Il team ha unito insieme un complesso di palladio (II) attivato termicamente e un complesso di platino (II) attivato fotochimicamente in un'unica unità walker e dimostrato con successo i due requisiti principali per il funzionamento della macchina: la direzionalità e la processività. Il concetto del progetto METALWALKER, che ha portato alla dimostrazione efficace di un motore molecolare artificiale, apre le porte allo sviluppo di nuovi sistemi per controllare attività con movimento a livello molecolare e macchine meccaniche molecolari. Le applicazioni includono nanorobot e nanodispositivi in campo medico.
