كشف موتور ميكروسكوپى پر سرعت

در سال ،۱۷۰۲ «آنتون وان لوون هوك» دانشمند مشهور آلمانى در حالى كه با استفاده از يك ميكروسكوپ دست ساز به مقدارى آب درياچه خيره شده بود موفق به كشف جالبى شد: وى ارگانيسمى به شكل زنگ را مشاهده كرد كه براى متصل كردن خود به محيط اطراف از يك دم بهره مى برد كه به سرعت منقبض مى شد.
بعد از ۳۰۰ سال كه اين ارگانيسم آب شيرين براى اولين بار توسط وى مشاهده شد، دانشمندان دريافته اند كه دم فنرى شكل اين ارگانسيم يكى از سريع ترين موتورهاى سلولى است كه تا به حال كشف شده است. اين ارگانيسم Vorticella convallaria ناميده مى شود. «دانيله كوك فرانس» كه يك مهندس بيولوژيك از موسسه فناورى ماساچوست است اعتقاد دارد كه مى توان اين دم را در نسل آينده نانوموتورهاى سلولى گنجاند و در آنها ادغام كرد.
فنر موجود در اين دم كه از فيبرهاى پروتئينى قابل انقباض ساخته شده «spasmoneme» ناميده مى شود. در حالت سكون، اين دم مانند سيم تلفنى است كه كشيده شده اما زمانى كه منقبض مى شود به سرعت جمع شده تا يك چنبره فشرده را شكل دهد.
با استفاده از ميكروسكوپ هاى سريع و مواد شيميايى خاص كه مى توانستند دم را حالت نيم چنبره نگه دارند، فرانس و همكاران وى از اين دم در زمان منقبض شدن عكسبردارى كردند.
محققين تخمين زدند كه فنر (spasmoneme) اين ارگانيسم قادر است با سرعتى حدود هشت سانتى متر در ثانيه منقبض شود. اين سرعت معادل قدم زدن مسافتى بيشتر از سه ميدان فوتبال در مدت يك ثانيه توسط يك فرد است.
محققين بر اين باورند كه يك پروتئين سلولى به نام اسپازمين (spasmin) مسئول سرعت قابل ملاحظه اين ارگانيسم است. اسپازمين متعلق به خانواده اى از پروتئين ها به نام سنترين (centrins) است كه در انسان و ساير ارگانيسم ها يافت مى شود و نقش مهمى در تقسيم سلولى دارد.
برخلاف بسيارى از پروتئين هاى سلولى، منبع انرژى سنترين ها كلسيم است. فرانس مى گويد كه از نقطه نظر مهندسى، استفاده از كلسيم براى موتورهاى شيميايى- مكانيكى ايده آل است.
فرانس مى گويد كه گروه وى در حال تهيه فيبرهايى از پروتئين هاى نوع اسپازمين هستند. اما وى اعتقاد دارد كه اين نانوفنرها كاربردهاى ديگرى هم خواهند داشت.
وى همچنين اضافه مى كند: «اين فنرها در هر جا كه نياز به ايجاد حركت و جنبش در يك دستگاه كوچك باشد كاربرد خواهند داشت.»
فرانس يافته هاى خود را در جلسه ساليانه انجمن بيولوژى سلولى آمريكا كه در سانفرانسيسكو تشكيل شد، ارائه داد.
http://www.livescience.com
روزنامه شرق