Прорывной нановентиль контролирует движение отдельных молекул

Команда японских ученых разработала метод и построила наноразмерное гидродинамическое устройство, способное с помощью внешнего давления и вентиля регулировать поток отдельных молекул в растворе. Попутно они наблюдали эффект усиления флуоресцентного сигнала, когда отдельные светящиеся молекулы оставались неподвижными в вентиле. Открытие может стать важным шагом к появлению материалов, из которых можно будет конструировать наноустройства для любой области, от медицины до электроники и транспорта. Например, оно существенно упростит раннюю диагностику рака.

Использовать молекулы для создания новых устройств и машин с поразительными свойствами — мечта многих ученых. Однако манипулировать отдельными молекулами, хаотично перемещающимися в жидкостях, крайне сложно. Для этого были созданы наноразмерные гидродинамические устройства, способные переносить молекулы через очень узкие каналы, пишет Science Daily.

Ученые из Городского университета Осаки изготовили такое наноустройство с крышкой из тонкого, гибкого стекла и жесткого стекла с канальцами и вентилем снизу. Под давлением извне гибкое стекло открывает и закрывает вентиль, что позволяет напрямую управлять потоком отдельных молекул в растворе.

Помимо этого, они обнаружили, что если внутри вентиля застревает без движения единственная флуоресцентная молекула, она начинает светиться ярче. Это происходит оттого, что из-за ограниченности пространства она не может двигаться хаотично. По мнению ученых, такой эффект усиления флуоресцентного сигнала поможет в ранней диагностике таких заболеваний, как болезнь Паркинсона или рак, не требуя дорогостоящего оборудования.

Открытие японских специалистов может стать важным шагом к появлению материалов, из которых можно будет конструировать наноустройства для любой области, от медицины до электроники и транспорта.