Образовательный сайт

Учeныe oчeнь дoлгoe врeмя извeстeн тoт фaкт, чтo нeкoтoрыe виды бaктeрий и другиx микрooргaнизмoв, имeют xвoсты, нaзывaeмыe жгутикaми, движeния, чтo пoзвoляeт им плыть дaльшe. Нo, дo нeдaвнeгo врeмeни, никтo нe мoг узнaть всe дeтaли, тo, что именно приводит в движение эти части тел бактерий. И только недавно исследователи из Имперского колледжа Лондона, во главе с Morgan Биби (Morgan Beeby), с помощью технологии e-криотомографии (electron cryotomography), получил первый в истории высокого качества, фотографии биологических двигателей, природного происхождения, которые чем-то напоминают современные двигательные установки и состоят из различных движущихся «деталей».

Суть технологии e-криотомографии заключается в размещении образцов, охлажденных до криогенной температуры, под колокол электронного микроскопа. Неподвижность молекулярной структуры при этой температуре позволяет получить фотографии с разных ракурсов и создать на их основе трехмерную модель даже самые сложные молекулярные образования.

В своих исследованиях ученые использовали в качестве доказательств бактерий различных видов и, как оказалось, каждый вид бактерий обладает уникальным биологически двигатель, обличающимся двигателей других бактерий, форма, размер, сложность структуры, мощности, величины крутящего момента, скорости вращения и других параметров.

Единственной общей чертой всех биологических двигателей является система основных молекулярных колец, какой-то эквивалент статора обычного электрического двигателя. Этот молекулярный «статор» и позволяет двигателю вырабатывать крутящий момент, который передается на крутящиеся органы бактерии — своего рода пропеллер, толкая их перед.

Некоторые бактерии имеют «статоры» достаточно большие размеры, что позволяет им производить больше мощности и крутящего момента. Самый большой «статор» можно увидеть на бактерии Campylobacter, он в два раза больше, чем «статор» бактерии рода Salmonella, а порождается этом мощности двигателя достаточно, чтобы бактерия может двигаться внутри кишечника живого организма.

Полученные учеными фотографии служат откровение неправильное представление, что эти биологические машины невероятно сложные. Теперь, имея информацию о структуре биологических двигателей естественного происхождения, ученые, которые работают в области нано-роботов, могут создавать свои собственные биодвигатели, которые владеют размеров, скорости, мощности и других характеристик.