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La macchina molecolare più complessa del mondo

Funziona come i robot nei processi industriali

11 gennaio, 09:32
La macchina molecolare che imita i robot industriali (fonte: Università di Manchester) La macchina molecolare che imita i robot industriali (fonte: Università di Manchester)

E' stata realizzata la più minuscola e sofisticata macchina molecolare del mondo, capace di imitare i movimenti delle molecole in natura. Funziona come i robot delle catene di montaggio e potrebbe essere utilizzata per produrre farmaci e nuovi materiali. Il risultato, pubblicato sulla rivista Science, potrebbe avere una portata rivoluzionaria per l’industria.

"Lo sviluppo di questa macchina, che utilizza molecole per creare molecole in un processo di sintesi, è simile alle linee di montaggio robotizzate degli stabilimenti automobilistici”, spiega il coordinatore della ricerca David Leigh, dell'Università britannica di Manchester. “Tali macchine - prosegue - potrebbero rendere il processo di creazione più efficiente ed economico”. Un passo avanti che porterebbe dei benefici a tutti i tipi di aree produttive, “ad esempio - aggiunge - al momento stiamo modificando la nostra macchina per produrre dei farmaci come la penicillina".

La macchina è lunga pochi milionesimi di millimetro (nanometri) e può essere vista solo con strumenti speciali. La sua costruzione è stata ispirata dalle fabbriche molecolari naturali nelle quali si utilizzano le informazioni del Dna per programmare il collegamento dei blocchi molecolari nell'ordine corretto. La più straordinaria di queste fabbriche è il ribosoma, l'organello della cellula che funziona come una 'fabbrica' in grado di sintetizzare le proteine utilizzando informazioni genetiche: è una potente macchina molecolare che si trova in tutte le cellule viventi.

La nano-macchina costruita nell'università di Manchester si basa sulla stessa struttura di funzionamento del ribosoma. Il suo cuore è un anello che si muove lungo un percorso molecolare, raccogliendo i blocchi che incontra lungo il cammino, come in una catena di montaggio, e li collega tra loro in un ordine specifico allo scopo di sintetizzare la nuova molecola desiderata. “Il prototipo attuale è ancora lontano dall'essere efficiente come il ribosoma” prosegue Leigh. Il ribosoma può mettere insieme 20 blocchi di molecole al secondo fino a collegarne 150, “finora abbiamo usato la nostra macchina per collegare insieme solo 4 blocchi, impiegando 12 ore per ciascun blocco”. Secondo gli studiosi è possibile utilizzare in maniera massiccia e in parallelo questo processo di montaggio, “stiamo già usando un milione di milioni di milioni di queste macchine che lavorano in parallelo in laboratorio per costruire molecole". “Il passo successivo – conclude - è quello di iniziare a utilizzare la macchina per realizzare molecole sofisticate con più blocchi, con la possibilità di creare molecole che in natura non esistono, una possibilità molto interessante per il futuro".

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