÷Ãâ° Ãà Ã øÃÃÃâ°Ã â â°Ãâ° ÃÃÃâ¡â° â«Ã÷à - ××× ××רס××ת ×ר ××××
÷Ãâ° Ãà Ã øÃÃÃâ°Ã â â°Ãâ° ÃÃÃâ¡â° â«Ã÷à - ××× ××רס××ת ×ר ××××
÷Ãâ° Ãà Ã øÃÃÃâ°Ã â â°Ãâ° ÃÃÃâ¡â° â«Ã÷à - ××× ××רס××ת ×ר ××××
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
˙ÂȯϘÏÂÓ ˙ÂÈ‚ÂÏÂÈ· ˙ÂappleÂÎÓ ∫ڷˉ ÔÓ Âappleapple<br />
המנוע להסתובב, בדומה למקל הנתקע בגלגל ומונע<br />
את סיבובו. ואכן, בניסויים שנעשו במנוע המולקולרי<br />
המשופר, נמצא שהוא הפסיק להסתובב ברגע שהוסף<br />
אבץ לתמיסה. המנוע חזר להסתובב כאשר הוסיפו<br />
לתמיסה את החומר PNT (פֶנָאנְתרוֹלִין), שמשך אליו<br />
את האבץ. כאשר יצא האבץ מן האתרים שבמנוע, הם<br />
חזרו לצורתם הרגילה והלא-מפריעה, ואפשרו למנוע<br />
להמשיך להסתובב.<br />
מנועים סיבוביים — מתיאוריה למעשה<br />
מנועים מסתובבים מולקולריים יכולים לשמש אותנו<br />
בתחומים רבים של הנדסה. כמה משימושיהם האפשריים:<br />
1. כממירי כוח: מנועים המשתמשים בדלק ביולוגי-כימי<br />
(מולקולות ה-ATP) ליצירת כוח סיבובי. אף שכרגע אין<br />
לממיר כוח זה שימוש בתעשייה, עם התקדמות התחום<br />
נצפה למצוא יותר ויותר מכשירים העושים שימוש במקורות<br />
אנרגיה ביולוגיים-כימיים.<br />
2. כננו-מאווררים: תעשיית הננו-אלקטרוניקה המתפתחת<br />
זקוקה נואשות לאמצעי קירור בסדרי הגודל הזעירים שבהם<br />
מדובר. בעזרת חיבור מדחף סיבובי למנוע, אפשר למצוא<br />
פתרון לדרישה זו של התעשייה.<br />
3. כננו-משאבות: מדחף שיורכב בצורה הנכונה על גבי<br />
המנוע יוכל להדוף מולקולות. בדרך זו אפשר ליצור ננו-<br />
משאבה שתנקה תמיסות ממולקולות בגדלים מסוימים.<br />
4. כננו-מדחפים למטרות הנעה: ננו-מדחפים כאלו יוכלו<br />
לשנע חומרים בתוך תמיסות — ואפילו להניע "צוללות"<br />
באורך של כמה מאות ננו-מטרים בזרם הדם. מכונות<br />
עתידניות זעירות מעין אלה יוכלו לתפקד בניטור זיהומים,<br />
בשינוע חומרים ואפילו בתיקון ובשיפוץ תאים.<br />
מבין האפשרויות הללו, דווקא הרביעית — העתידנית<br />
שבהן — נראית קרובה למימוש, ולראיה מחקר מ-2006,<br />
שערך טינג סו (Su) מבייג'ין. סו השתמש בכרומטופורים<br />
— בועיות זעירות מכילות צבען (פיגמנט). לכרומטופורים<br />
תכונה ייחודית, הגורמת להם להעביר פרוטונים מן החוץ<br />
אל פנים הבועית כאשר הם נחשפים לאור. כתוצאה מכך<br />
נוצר ריכוז פרוטונים גבוה יחסית בתוך הכרומטופורים. סו<br />
חיבר לדופנות הכרומטופורים מנועים מולקולריים רבים<br />
מסוג ,F-ATPase Synthase המנָעים באמצעות הפרוטונים<br />
שיוצאים מהכרומטופור דרך "גלגל המים" של המנוע. הוא<br />
ניתק את הידית שקיבעה את ראשו של המנוע, וחיבר לראש<br />
המנוע נוגדנים ששימשו כמדחפים זעירים.<br />
התוצאה הסופית היתה מעין "צוללת" שכל קוטרה ננו-<br />
מטרים אחדים. כאשר נחשפה הצוללת לאור, התמלא<br />
הכרומטופור בפרוטונים, אשר יצאו מתוכו דרך המנוע<br />
המולקולרי. מעבר הפרוטונים הביא לסיבוב של הראש<br />
ביחד עם הכנפונים הצמודים אליו, ובכך נוצר כוח הנעה. סו<br />
חיבר צוללות רבות כאלה לסיב אקטין שאורכו 10 מיקרו-<br />
מטרים, וצילם את הסיב משייט בתמיסה במהירות של עד<br />
25 מיקרו-מטר לשנייה — מהירות גבוהה בהתחשב בסדרי<br />
הגודל שבהם מדובר.<br />
מחקרים אלה ואחרים חשפו רק את קצה-קצהו של<br />
הפוטנציאל הגלום במנוע ה-Synthase .F-ATPase לא נותר<br />
לנו אלא להמתין ולראות, לאן ייקח אותנו העתיד ולאן יוביל<br />
הזרם — בסיועו של המדחף הזעיר, כמובן.<br />
מנועים הנעים על מסילות: הקינזין<br />
קיימים מנועים רבים הנעים על מסילות, וכולם חיוניים<br />
לפעילותו התקינה של התא. המורכבים מכולם הם כנראה<br />
מנועי הפולימֶראזות, הנעים על מסילת ה-DNA כקטרים<br />
גדולים, ומשכפלים את רצף ה-DNA של התא. מנועים אלו<br />
מורכבים מתת-יחידות רבות, הקובעות היכן יתחיל מסעו<br />
של הפולימראז והיכן יתנתק מה-DNA. הפולימראז מכיל<br />
אפילו תת-יחידה טבעתית המעגנת אותו ל-DNA, כדי<br />
לוודא שלא ירד מן המסילה בעת ביצוע תפקידו.<br />
ריבוי תת-היחידות של הפולימראז אכן מרשים, אך לרוע<br />
המזל הוא גם מקשה את חקר המנוע. לפיכך החוקרים<br />
מעדיפים להתרכז במנועים פשוטים יותר הנעים על מסילות,<br />
כגון החלבון קינֶזין.<br />
הקינזין מורכב משני ראשים זהים, המתחברים באמצעות<br />
שני צווארים לגבעול ארוך. הקינזין מתחבר למסילה בעזרת<br />
שני הראשים שלו, ומתקדם לאורכה ב"הליכה" המזכירה<br />
את הליכתו של אדם — "רגל אחר רגל". בקצה הגבעול<br />
הקינזין נושא את המטען שלו: בועיות המכילות חומרי גלם<br />
שונים, המיועדים למקומות שונים בתא. המסילה שעליה<br />
∑<br />
032<br />
‡ÈÏÈÏ‚<br />
ÈappleÂÈ<br />
≤∞∞∏
Change language