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I motori molecolari sono macromolecole in grado di convertire energia chimica in forza meccanica e movimento, fondamentali per una serie di processi biologici come l'apertura e la chiusura di valvole nelle pareti cellulari, la contrazione dei tessuti muscolari e il trasporto di carichi. Il loro potenziale applicativo è stato oggetto di interesse per i biologi cellulari, che puntano a utilizzarli per scopi terapeutici e sintetici.
Fino ad ora, i motori molecolari studiati e utilizzati erano varianti di macchine già esistenti in natura, assemblate con componenti preesistenti. Tuttavia, Chapin Korosec e Nancy Forde, biofisici presso la Simon Fraser University in Canada, hanno rivoluzionato questo scenario presentando il primo motore molecolare completamente sintetico, denominato "il tagliaerba". Questo motore autonomo è costruito utilizzando esclusivamente componenti proteici non motori.
Il principio di funzionamento del "tagliaerba" si basa su una sfera microscopica rivestita con molecole di proteasi tripsina sulla sua superficie. La tripsina ha un'affinità particolare con le molecole peptidiche e viene utilizzata per creare una sorta di "prato" di peptidi su una superficie. Il motore si muove seguendo questa scia di peptidi, sfruttando il moto browniano e un meccanismo noto come cricchetto browniano a ponte bruciato per garantire un movimento unidirezionale.
In condizioni di laboratorio, il "tagliaerba" ha dimostrato di raggiungere una velocità media di 80 nanometri al secondo, significativamente superiore alla diffusione casuale tipica di altre microsfere. I ricercatori stanno ora esplorando come vari fattori, come la densità del "prato" di peptidi e la lunghezza dei legami molecolari, influenzino il movimento del motore.
Questo lavoro rappresenta un'importante pietra miliare nell'ingegneria molecolare, aprendo la strada a una vasta gamma di applicazioni potenziali. Sebbene sia ancora necessario molto lavoro per comprendere appieno le implicazioni e ottimizzare le prestazioni del "tagliaerba", il suo potenziale nel campo della consegna di farmaci e della sintesi molecolare è promettente, suggerendo che il futuro dei motori molecolari potrebbe essere definito dalla creatività umana tanto quanto dalla natura stessa.