Nanomáquina Biológica : Físico vê o futuro da nanotecnologia no funcionamento de um dos motores mais minúsculos da natureza

Físico da Universidade de Oxford vê o futuro de nanotecnologia nos funcionamentos de um dos motores mais minúsculos de Natureza que que algumas bactérias nadem girando filamentos conhecidos como flagelos.



Bactéria com flagelos

"O motor flagelar bacteriano é um exemplo de bio-nanotecnologia, e entendendo como ele trabalha é um dos primeiros passos para fazer máquinas artificiais na mesma minúscula escala", disse Dr Richard Berry, Físico da Universidade de Oxford. "Os menores motores rotativos artificiais feitos pelo homem são milhares de vezes maior".

Este motor tem a mesma relação de poder-peso como uma máquina de combustão interna, com giros de até 100,000 rpm e alcança eficiência muito próxima. Ainda, com somente 50 nanometros. O outro único motor elétrico rotativo natural está na enzima ATP-síntetase.



Motor Flagelar

Dr Berry é membro do grupo de Motores Moleculares Rotativos no Departamento de Física de Oxford. Ele apresentou a pesquisa na Reunião Anual da Sociedade de Biofísica na Cidade de Lagoa Salgada, Utah, no domingo dia 19 de fevereiro.

O físico e os colegas japoneses mudaram as proteínas no motor da E Coli, para fazer correr em sódio em vez de íons de hidrogênio. Isto lhes permitiu reduzir sua velocidade de rotação, abaixando o nível presente de íons de sódio. Eles também fizeram que as ações do motor fossem mais facilmente detectáveis as ações dos flagelos. No final das contas poderiam ser observados 26 passos distintos em cada uma de suas revoluções.

"O motor elétrico corre em corrente elétrica, o fluxo de hidrogênio ou íons de sódio ocorre pela membrana da célula, e cada passo pode ser causado por um ou dois íons de sódio que atravessam o motor", explicou Dr Berry.

As ferramentas envolvidas incluiram pinças ópticas que empregam vigas claras para segurar e medir as partículas transparentes e um microscópio de fluorescência de alta velocidade que pode capturar 2500 imagens por segundo.

Dr Berry e os colegas têm determinado a relação de torque-velocidade do motor, e que pode ter até doze "cilindros" independentes.

"Nossa pesquisa nos permitirá medir o desempenho do motor quando nós variamos parâmetros como a voltagem motriz e o número de cilindros, e entender os processos físicos fundamentais do torque-gerador", disse Dr Berry.

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