Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Koordinierung von Nanomaschinen für künstliche Muskelkontraktionen

19.11.2012
Einem Forscherteam vom Charles Sandron Institut [1] sowie vom Labor für Materie und komplexe Systeme der Universität Paris Diderot [2] ist es zum ersten Mal gelungen, Tausende künstlich hergestellte molekulare Maschinen koordiniert in Bewegung zu setzen, ähnlich wie bei der Kontraktion von Muskelfasern. Diese Kontraktion erstreckte sich über eine Länge von bis zu mehreren Mikrometern [3].

Biologische Nanomaschinen (Moleküle) sind komplexe Proteinverbindungen, die für wesentliche Lebensfunktionen wie den Ionentransport, die ATP-Synthese (energetisches Molekül) oder die Zellteilung verantwortlich sind.

Unsere Muskeln werden durch die koordinierte Bewegung von Tausenden solcher Nanomaschinen gesteuert. Die Bewegung jeder einzelnen Nanomaschine erstreckt sich über eine Länge von nur wenigen Nanometern. Werden jedoch Tausende solcher koordinierten Bewegungen miteinander verknüpft, so wird die daraus resultierende Bewegung auf makroskopischer Ebene verstärkt.

Trotz zahlreicher Forschritte in der Herstellung künstlicher Nanomaschinen konnte das Problem ihrer räumlichen und zeitlichen Koordinierung bis heute nicht gelöst werden.

Das französische Forscherteam nutzte nun die natürlichen Prozesse der Nanomaschinen, um mit speziellen Proteinen einen künstlichen Muskelstrang kontrolliert strecken und kontrahieren zu lassen. Dazu hefteten sie die Eiweiß-Moleküle an eine winzige Kunststofffaser an und steuerten die Bewegung über den Säuregrad (pH-Wertes) der Flüssigkeit um den Muskel. Durch die Verkettung Tausender Nanomaschinen wurde die Bewegung dieser Molekülkette im Vergleich zu der mit einer einzelnen Nanomaschine erzielten Bewegung um ein 10.000-faches verstärkt.

Dieses Ergebnis ebnet den Weg für neue Anwendungen bei der Herstellung von künstlichen Muskeln, die beispielsweise in der Robotik oder für medizinische Prothesen genutzt werden könnten, sowie für die Entwicklung neuer Werkstoffe mit eingebauten Nanomaschinen.

[1] Webseite des Charles Sandron Instituts: http://www-ics.u-strasbg.fr/?lang=en

[2] Webseite des Labors für Materie und komplexe Systeme: http://www.msc.univ-paris-diderot.fr/?lang=en

[3] Dieses Ergebnis wurde im Fachzeitschrift Angewandte Chemie International Edition veröffentlicht: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201206571/abstract

Kontakt: Nicolas Giuseppone, Forscher am Charles Sandron Institut – Tel.: +49 (0)3 88 41 41 66 l giuseppone@unistra.fr

Quelle: Pressemitteilung des französischen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS) – 19/10/2012 – http://www2.cnrs.fr/presse/communique/2841.htm

Redakteur: Lucas Ansart, lucas.ansart@diplomatie.gouv.fr

Lucas Ansart | Wissenschaft-Frankreich
Weitere Informationen:
http://www.wissenschaft-frankreich.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Kühlen nach Art der Pflanzen
18.04.2019 | Westfälische Hochschule

nachricht Kontaktlinsen mit Medizin und Zucker
17.04.2019 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Explosion on Jupiter-sized star 10 times more powerful than ever seen on our sun

A stellar flare 10 times more powerful than anything seen on our sun has burst from an ultracool star almost the same size as Jupiter

  • Coolest and smallest star to produce a superflare found
  • Star is a tenth of the radius of our Sun
  • Researchers led by University of Warwick could only see...

Im Focus: Neues „Baustein-Konzept“ für die additive Fertigung

Volkswagenstiftung fördert Wissenschaftler aus dem IPF Dresden bei der Erkundung eines innovativen neuen Ansatzes im 3D-Druck

Im Rahmen Ihrer Initiative „Experiment! - Auf der Suche nach gewagten Forschungsideen“
fördert die VolkswagenStiftung ein Projekt, das von Herrn Dr. Julian...

Im Focus: Vergangenheit trifft Zukunft

autartec®-Haus am Fuß der F60 fertiggestellt

Der Hafen des Bergheider Sees beherbergt seinen ersten Bewohner. Das schwimmende autartec®-Haus – entstanden im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung...

Im Focus: Hybrid-Neuronen-Netzwerke mit 3D-Lithografie möglich

Netzwerken aus wenigen Neuronenzellen können gezielt künstliche dreidimensionale Strukturen vorgegeben werden. Sie werden dafür elektronisch verschaltet. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, Fehler in neuralen Netzwerken besser zu verstehen und technische Anwendungen mit lebenden Zellen gezielter zu steuern. Dies stellt ein Team aus Forschenden aus Greifswald und Hamburg in einer Publikation in der Fachzeitschrift „Advanced Biosystems“ vor.

Eine der zentralen Fragen der Lebenswissenschaften ist, die Funktionsweise des Gehirns zu verstehen. Komplexe Abläufe im Gehirn ermöglichen uns, schnell Muster...

Im Focus: Was geschieht im Körper von ALS-Patienten?

Wissenschaftler der TU Dresden finden Wege, um das Absterben von Nervenzellen zu verringern und erforschen Therapieansätze zur Behandlung von ALS

Die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine unheilbare Erkrankung des zentralen Nervensystems. Nicht selten verläuft ALS nach der Diagnose innerhalb...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz: Lernen von der Natur

17.04.2019 | Veranstaltungen

Mobilität im Umbruch – Conference on Future Automotive Technology, 7.-8. Mai 2019, Fürstenfeldbruck

17.04.2019 | Veranstaltungen

Augmented Reality und Softwareentwicklung: 33. Industrie-Tag InformationsTechnologie (IT)²

17.04.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Irdischer Schutz für außerirdisches Metall

18.04.2019 | Verfahrenstechnologie

Erster astrophysikalischer Nachweis des Heliumhydrid-Ions

18.04.2019 | Physik Astronomie

Radioteleskop LOFAR blickt tief in den Blitz

18.04.2019 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics